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MANUAL DE UTILIZACIÓN DEL
SOFTWARE “CADIX” PARA
SIMULACIÓN DE UNIDADES DE
INTERCAMBIO IÓNICO
Autora: Cristina Equisoain Ladrón de Guevara
Directora: Eva Francés Pérez
Especialidad: Química Industrial
Convocatoria: Septiembre 2012
1
Resumen del proyecto
El presente proyecto tiene por objeto la elaboración de un manual de uso del
software CADIX (Computer Assisted Design for Ion eXchange systems), creado por la
compañía Dow Chemical para la simulación de unidades de intercambio iónico.
El proyecto presenta una descripción del proceso de intercambio iónico, en el que
se describe su fundamento, los diferentes tipos que hay y algunas de sus aplicaciones
más importantes. Se incluye una breve introducción de la empresa “Dow Chemical”,
creadora del software y una de las mayores compañías químicas del mundo.
A continuación se muestra el manual de utilización del software CADIX, en el cual
se describe su descarga e instalación, así como las distintas partes de las que consta
el programa.
Finalmente incluye un caso práctico para mostrar la aplicación y utilización del
programa CADIX para la resolución de un problema concreto de desmineralización de
agua.
2
3
ÍNDICE
1. OBJETIVOS DEL PROYECTO .................................................................................... 7
2. INTRODUCCIÓN AL INTERCAMBIO IÓNICO ............................................................ 8
2.1. FUNDAMENTO DEL INTERCAMBIO IÓNICO ................................................................... 8
2.1.1. Características de un intercambiador iónico ................................................. 8
2.1.2. Proceso de intercambio iónico ...................................................................... 9
2.1.3. Variables de interés ..................................................................................... 10
2.2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES IÓNICOS ................................................................... 11
2.2.1. Intercambiadores catiónicos ........................................................................ 12
2.2.2. Intercambiadores aniónicos......................................................................... 13
2.3. REGENERACIÓN ..................................................................................................... 14
2.3.1. Métodos de regeneración ............................................................................ 15
2.4. APLICACIONES ....................................................................................................... 16
2.4.1. Tratamiento de aguas .................................................................................. 16
2.4.1.1. Eliminación de la dureza del agua .............................................................. 16
2.4.1.2. Alcalinidad del agua .................................................................................. 17
2.4.1.3. Eliminación de materia orgánica ............................................................... 18
2.4.1.4. Eliminación de nitratos .............................................................................. 18
2.4.1.5. Eliminación del ion amonio........................................................................ 19
2.4.1.6. Desionización del agua ............................................................................. 19
2.4.2. Residuos nucleares ..................................................................................... 20
2.4.3. Aplicaciones en la industria alimentaria ...................................................... 20
2.4.4. Aplicaciones en la industria farmacéutica ................................................... 20
2.4.5. Catálisis ....................................................................................................... 21
2.4.6. Agricultura.................................................................................................... 22
2.4.7. Hidrometalurgia ........................................................................................... 22
2.5. EQUIPOS DE INTERCAMBIO IÓNICO .......................................................................... 23
3. DOW CHEMICAL ........................................................................................................ 27
4. EL PROGRAMA CADIX ............................................................................................. 30
4.1. DESCARGA E INSTALACIÓN DE CADIX .................................................................... 30
4.1.1. Descarga ..................................................................................................... 30
4.1.2. Instalación.................................................................................................... 31
4.2. REGISTRO DEL USUARIO ......................................................................................... 35
4.3. VARIABLES DE INTERÉS DEL PROGRAMA .................................................................. 40
4.3.1. Temperatura y flujos .................................................................................... 40
4
4.3.1.1. Temperatura .............................................................................................. 41
4.3.1.2. Flujos ......................................................................................................... 41
4.3.2. Parámetros de calidad del agua .................................................................. 41
4.3.2.1. “Silica as SiO2” .......................................................................................... 41
4.3.2.2. “pH” ............................................................................................................ 42
4.3.2.3. “Free CO2” ................................................................................................ 42
4.3.2.4. “Organics as KMnO4” ................................................................................ 44
4.3.2.5. “Organics as O2” ....................................................................................... 44
4.3.2.6. “% non polar” ............................................................................................. 44
4.3.2.7. “Suspended material (average)” ............................................................... 44
5. MANEJO Y FUNCIONAMIENTO DE CADIX ............................................................. 45
5.1. CABECERA PRINCIPAL ............................................................................................ 46
5.1.1. File (Archivo) ............................................................................................... 46
1) New Project (Nuevo proyecto) ........................................................................ 47
2) Open Project (Abrir un proyecto) ..................................................................... 49
3) Save Project (Guardar un proyecto) ................................................................ 49
4) Save Project as (Guardar un proyecto como…) ............................................. 50
5) Delete Project (Borrar un proyecto) ................................................................. 51
6) Close Project (Cerrar un proyecto) .................................................................. 51
7) Print setup (Configuración de la impresora) .................................................... 51
8) Print (Imprimir) ................................................................................................. 55
9) Sent Cadix Result by E-mail (Mandar por e-mail el resultado del proyecto) .. 56
10) Quick Process Selection (Selección de un proceso) .................................. 58
11) Exit Cadix (Salir del programa Cadix) ......................................................... 58
5.1.2. Tools (Herramientas) ................................................................................... 58
1) Comparative Cost Evaluation (Evaluación de los costes comparativos) ........ 59
2) Update Currency Rate (Actualizar la tasa de la moneda) ............................... 66
3) DOWEX resin pricing (Precios de resina DOWEX) ........................................ 67
4) Custom vessel list (Lista de recipientes de medida) ....................................... 68
5) Default water analysis (Análisis de agua predeterminado) ............................. 73
6) DOWEX literature (Librería de DOWEX) ......................................................... 78
7) Dowex literature download (Descarga de librería Dowex) .............................. 78
8) Resin cross reference chart (Tabla de referencias de resinas) ...................... 79
9) Number format (Formato de número) ............................................................. 80
10) Feed water analysis (Análisis del agua de la alimentación) ........................ 80
11) Organic load (Carga orgánica) .................................................................... 81
12) Cadix tools (Herramientas de Cadix) .......................................................... 81
13) Acces to LS Web site (Acceso a la página web de LS) .............................. 85
14) Cadix Incident Report (Informe de incidente de Cadix) .............................. 85
5.1.3. Options (Opciones) ...................................................................................... 85
5
1) Unit system (Sistema de unidades) ................................................................. 86
2) Activate PDF files lecture (Activar la lectura de archivos pdf)......................... 86
3) Activate PDF Writer (Activar el escritor de pdf) ............................................... 86
4) Edit/Change default parameters (Editar/modificar parámetros
predeterminados) ............................................................................................................ 87
5) Change default projects folder (Cambiar la carpeta predeterminada de
proyectos) ........................................................................................................................ 88
5.1.4. Help (Ayuda) ................................................................................................ 89
1) Cadix Help (Ayuda de Cadix) .......................................................................... 89
2) About Cadix (Sobre Cadix) .............................................................................. 91
5.2. CABECERA SECUNDARIA......................................................................................... 93
5.3. PIE DE VENTANA .................................................................................................... 97
5.4. MENÚ DE NAVEGACIÓN ........................................................................................... 99
5.4.1. “Input” ........................................................................................................ 100
5.4.2. “Results” .................................................................................................... 101
5.4.3. “Calc & Customize” .................................................................................... 102
5.5. DISEÑO DEL PROYECTO ........................................................................................ 104
5.5.1. Ventana de inicio ....................................................................................... 104
5.5.2. Elección del proceso ................................................................................. 105
5.5.3. Diseño y evaluación de una nueva planta................................................. 105
5.5.3.1. Composición del agua de alimentación .................................................. 106
5.5.3.2. Propiedades del agua de alimentación ................................................... 106
5.5.3.3. Sistema de regeneración ........................................................................ 107
5.5.3.4. Parámetros de la planta .......................................................................... 109
5.5.3.5. Requisitos del agua de salida ................................................................. 110
5.5.3.6. Parámetros de la regeneración ............................................................... 111
5.5.3.7. Selección de la resina DOWEX .............................................................. 112
5.5.3.8. Descripción de la planta existente .......................................................... 113
5.5.3.9. Parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico ................... 114
5.5.3.10. Evaluación de la resina aniónica ........................................................... 115
5.5.3.11. Resultados obtenidos ............................................................................ 116
5.5.3.12. Diseño completado ................................................................................ 121
5.5.4. Adaptación de una planta existente .......................................................... 122
5.5.4.1. Composición y propiedades del agua de alimentación y sistema de
regeneración 122
5.5.4.2. Representación gráfica del sistema ........................................................ 122
5.5.4.3. Conclusiones ........................................................................................... 123
6. CASO PRÁCTICO .................................................................................................... 125
6.1. DISEÑO PRÁCTICO DEL SISTEMA ........................................................................... 126
6.1.1. Ventana de inicio ....................................................................................... 127
6
6.1.2. Elección del proceso ................................................................................. 127
6.1.3. Composición del agua de alimentación ..................................................... 128
6.1.4. Propiedades del agua de alimentación ..................................................... 129
6.1.5. Sistema de regeneración........................................................................... 129
6.1.6. Parámetros de la planta ............................................................................ 130
6.1.7. Requisitos del agua de salida ................................................................... 131
6.1.8. Parámetros de la regeneración ................................................................. 131
6.1.9. Selección de la resina DOWEX ................................................................. 132
6.1.10. Parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico ..................... 132
6.1.11. Evaluación de la resina aniónica ............................................................... 133
6.1.12. Resultados obtenidos ................................................................................ 134
6.2. EVALUACIÓN ECONÓMICA ..................................................................................... 135
6.2.1. Introducción de los costes económicos ..................................................... 135
6.2.2. Apertura del archivo “CADIX” del sistema diseñado ................................. 135
6.2.3. Resultados de la evaluación económica ................................................... 136
7. FUENTES DE INFORMACIÓN ................................................................................. 138
7
1. Objetivos del proyecto
El objetivo de este proyecto es la realización de un manual en castellano que
detalle el uso y manejo del software CADIX para la simulación de unidades de
intercambio iónico, ya que actualmente carece de manual que explique su
funcionamiento a los usuarios de dicho software.
Para ello ha sido necesario el manejo y comprensión de este programa, por lo que
al objetivo antes mencionado hay que añadirle el de adquirir conocimientos en el
manejo del programa CADIX, así como en la tecnología del intercambio iónico de
forma general.
Por otra parte, el objetivo final es la realización del Proyecto Final de Carrera para
la obtención del título de Ingeniero Técnico Industrial especialidad en Química
Industrial que oferta la Universidad de Zaragoza.
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2. Introducción al intercambio iónico
2.1. Fundamento del intercambio iónico
El intercambio iónico es una operación de separación basada en la adsorción.
Implica la transferencia de materia fluido-sólido y consiste en una reacción reversible
en la que uno o más iones se transfieren de la fase fluida al sólido por intercambio o
desplazamiento de iones de la misma carga, que se encuentran unidos por fuerzas
electrostáticas a grupos funcionales superficiales. Cuando el intercambiador haya
cedido la mayoría de sus iones de sustitución, véase figura 2.1, se habrá saturado en
los iones que haya adsorbido, cuando esto ocurre debe ser regenerado, de esta forma
los iones de interés son intercambiados de nuevo por los iniciales.
Figura 2.1: Intercambio iónico en una resina catiónica.
2.1.1. Características de un intercambiador iónico
Un intercambiador de iones, para poder utilizarse industrialmente, debe responder a
las siguientes especificaciones:
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Su estructura química debe ser tal, que incluya en su molécula uno o varios
radicales de función ácida o básica. La presencia de estos radicales hace que
en el estudio de los fenómenos de intercambio puede equipararse una resina
catiónica con un ácido de forma H-R y una resina aniónica con base de forma
OH-R.
El producto debe ser insoluble en las condiciones normales de empleo (esto se
cumple a temperatura ambiente, pero a ciertas temperaturas altas, puede no
cumplirse).
El producto debe presentarse en granos de la mayor homogeneidad posible y
de tales dimensiones que su pérdida de carga en filtración sea aceptable.
La variación de los iones retenidos en el intercambiador no debe producir la
degradación de su estructura física.
En el proceso de intercambio, el intercambiador puede fijar iones o complejos
ionizados de dimensiones y pesos muy variables. En algunos casos esto da lugar a un
aumento de volumen o a una contracción no despreciables. Esta hinchazón y
contracción no debe ser causa de una rotura de los granos. Por otra parte, el diseño
de los aparatos debe permitir esta expansión sin que produzcan compresiones
demasiado fuertes en el seno del lecho intercambiador.
2.1.2. Proceso de intercambio iónico
La acción de intercambio iónico es una reacción reversible. Si se designa a la
resina por R, se puede formular este proceso según la ecuación 2.1.
[ R ] A + B [ R ] B + A (Ec. 2.1)
Dentro de la solución y del medio de intercambio iónico se debe mantener un
balance de cargas (electronegatividad), es decir, un ión simple se intercambia por otro
ión simple y, similarmente, un ión divalente necesitará dos iones monovalentes para
realizar el intercambio.
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2.1.3. Variables de interés
Capacidad de intercambio
Cantidad de iones que puede intercambiar en determinadas condiciones
experimentales el material de intercambio iónico para un peso o volumen
determinados de éste.
Se expresa en
Hay que distinguir entre capacidad total o teórica que es la masa total de iones
intercambiables y que caracteriza a una resina dada y capacidad útil o aparente que
es la fracción utilizable en función de las condiciones hidráulicas y químicas de cada
caso en particular, es decir es un valor práctico que indica cuantos iones de la solución
pueden ser captados realmente bajo las condiciones específicas de operación.
Selectividad
Propiedad de los intercambiadores iónicos por la que un intercambiador muestra
mayor afinidad por un ion que por otro. La selectividad de una resina por un ion
determinado se mide con el coeficiente de selectividad k.
La selectividad depende de las interacciones electroestáticas que se establezcan
entre el ion y el intercambiador y de la formación de enlaces con el grupo ionogénico.
Un intercambiador preferirá aquellos iones con los que forme los enlaces más fuertes.
También influye la estructura de poro y la elasticidad del intercambiador. Su
estructura de poro rígida les permite actuar como tamices moleculares, impidiendo la
entrada de ciertos iones por su tamaño.
Carga volúmica
Se define como la relación
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Flujo de iones
Indica los equivalentes intercambiados por unidad de tiempo y unidad de
volumen.
Dosis de regeneración
Masa de reactivo utilizada para regenerar la unidad de volumen de cambiador de
iones en gramos/litro.
Rendimiento de regeneración
Relación entre los equivalentes-gramos de reactivo regenerante empleado y los
equivalentes-gramo de reactivo que corresponden estequiométricamente a los iones
intercambiados.
2.2. Tipos de intercambiadores iónicos
Según su composición química, los intercambiadores iónicos pueden clasificarse
en orgánicos e inorgánicos y, según su origen, en naturales y sintéticos. Las resinas
más habituales son orgánicas y sintéticas como por ejemplo polímeros de estireno y
divinil-benceno (DVB) donde el DVB supone entre un 8 y 12%.
Una resina consta de una estructura polimérica entrecruzada de la cual pueden
grupos intercambiadores de iones, cargados negativamente en las membranas de
intercambio catiónico y positivamente en las de intercambio aniónico. El
entrecruzamiento es necesario para evitar que los polímeros se disuelvan en agua.
El tipo de grupo funcional determina la selectividad iónica y la posición de
equilibrio de intercambio. Existen dos tipos básicos de intercambiadores iónicos:
catiónicos y aniónicos. Éstos a su vez pueden ser fuertes o débiles. La diferencia más
importante es que las resinas fuertes operan a cualquier pH, pero tienen una
capacidad más limitada que las débiles y deben regenerarse más frecuentemente. En
cambio, las resinas de carácter débil, además de mayor capacidad, se regeneran casi
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estequiométricamente, es decir, con un exceso mínimo de regenerante, pero operan
dentro de pH limitados y no captan todos los iones.
2.2.1. Intercambiadores catiónicos
Están caracterizados por la presencia en su molécula de radicales de función
ácida, sulfónica o carboxílica tipo HSO3, HCO2, capaces de fijar cationes minerales y
orgánicos o más complejos como ácido amino fosfórico CH2NHCH2PO3.
Estos intercambiadores separan los cationes de una solución (Cu2+, Zn2+, Ni2+,
Ca2+, Mg2+,…) cambiándolos por iones sodio (ciclo de sodio) o por iones hidrógeno
(ciclo de hidrógeno). La separación se representa en las ecuaciones 2.2 y 2.3, donde
R indica la resina y M2+ el catión.
Ciclo de sodio: Na2 + M2+ MR + 2Na+ (Ec. 2.2)
Ciclo de hidrógeno: H2R + M2+ MR + 2H+ (Ec. 2.3)
Los intercambiadores catiónicos puedes ser fuertes o débiles:
Resinas catiónicas fuertes (CF): Se caracterizan por tener radicales sulfónicos
(HSO3) y tener una acidez próxima a la del calcio sulfónico. Son capaces de eliminar
todos los cationes del agua. Presentan una máxima selectividad para cationes
trivalente, intermedia para divalentes e inferior para monovalentes. Se emplea en el
ablandamiento en el ciclo del sodio y en la desmineralización en el ciclo del hidrógeno.
La velocidad de intercambio es rápida y da poca fuga iónica. Son resinas estables y
pueden durar hasta 20 años o más. Aguantan temperaturas altas de más de 100 ºC.
Resinas catiónicas débiles (CD): Están caracterizadas por la presencia de
radicales carboxílicos (HCO2) y acidez equivalente a la de los ácidos orgánicos de tipo
fórmico o acético. Captan el calcio y el magnesio de la alcalinidad bicarbonatada,
liberando ácido carbónico (resinas de hidrógeno), que se puede eliminar de forma
simple y barata por desgasificación mediante aireación. No puede intercambiar los
cationes en equilibrio con iones sulfato, cloruro o nitrato. No opera a pH menor de 7,
necesitando una acción tamponante. Su capacidad es aproximadamente el doble de la
catiónica fuerte y, aunque su fuga de calcio es baja, es alta en sodio. Incluso se puede
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emplear un regenerante en exceso de ácido usado en la regeneración de la catiónica
fuerte. Son más resistentes a los oxidantes como el cloro.
2.2.2. Intercambiadores aniónicos
Sus moléculas que contienen radicales de función básica, por ejemplo funciones
de amina terciaria (-NR2) o amonio cuaternario (-NR3+), capaces de fijar aniones
minerales y orgánicos.
Estos intercambiadores separan aniones de una disolución intercambiándolos por
iones OH-, eliminando de esta forma sulfatos, cromatos, etc. La separación viene
representada por la ecuación 2.4, donde A2- representa un anión.
R(OH)2 + A2- RA + 2OH- (Ec. 2.4)
De la misma forma que las resinas catiónicas, los intercambiadores aniónicos
pueden subdividirse en:
Resinas aniónicas fuertes (AF): Se caracterizan por tener grupos de amonio
cuaternario. Son capaces de eliminar todos los aniones de ácidos débiles o fuertes
operando a cualquier pH. Su selectividad para los aniones divalentes es superior a los
monovalentes. Son menos estables que las homólogas catiónicas, su duración es
bastante inferior y resisten temperaturas límites inferiores (35 a 60ºC). Absorben
irreversiblemente los ácidos húmicos de descomposición vegetal, perdiendo
capacidad. Para su protección se puede usar una columna previa de resina aniónica
débil o de carbón activo.
Resinas aniónicas débiles (AD): Poseen una mezcla de aminas primarias,
secundarias, terciarias y, a veces, cuaternarias. Eliminan los aniones de los ácidos
fuertes (Cl-, SO42-, NO2
2-), pero no los de ácidos débiles (carbonato, bicarbonato,…) y
no funcionan a pH superior a 6. Su capacidad es doble de las aniónicas fuertes y
resisten el ensuciamiento orgánico.
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2.3. Regeneración
Cuando la capacidad de intercambio de la resina se agota, la resina debe
regenerarse. La regeneración va precedida de un fuerte lavado a contracorriente para
eliminar los depósitos de sólidos, provocando la expansión del lecho para dejar sueltas
las partículas de resina y asegurar su limpieza. Las velocidades de paso del agua
lavado son de 6 a 8 m/h para las resina aniónicas y de 10 a 18 m/h para las catiónicas.
La duración es de 10 a 15 minutos.
La regeneración consiste en el paso a través de la columna de una solución. El
lavado de las catiónicas se realiza con una solución de salmuera (sosa diluida), con
agua descationizada para evitar la precipitación de carbonatos o hidróxidos (ciclo del
sodio) o de una solución ácida, normalmente H2SO4 o HCl (ciclo del hidrógeno). Las
velocidades de paso son de 2 a 5 m/h para las resinas fuertes y de 2 a 8 m/h para las
débiles.
Las reacciones de regeneración de los ciclos del sodio y del hidrógeno son las
ecuaciones 2.5 y 2.6:
MR + 2NaCl Na2R + MCl (Ec. 2.5)
MR + 2HCl (ó H2SO4) H2R + MCl2 (ó MSO4) (Ec. 2.6)
La regeneración de las resinas aniónicas se hace normalmente usando hidróxido
de sodio y de amonio. La reacción de regeneración está representada en la ecuación
2.7.
RA + 2NaOH (ó 2NH4OH) R(OH)2 + A2- [Na2A ó (NH4)2A] (Ec. 2.7)
Por último, se realiza un aclarado para desplazar el regenerante residual. Un
primer desplazamiento lento se consigue dejando pasar, a continuación de la
regeneración, sólo agua de dilución del reactivo, antes de entrar el agua propiamente
de lavado. Los volúmenes de agua de lavado (agua desionizada) necesarios son
superiores para las resinas aniónicas, con una duración de lavado de 30 a 60 minutos
a los caudales de servicio. Para la misma duración en el lavado de resinas catiónicas,
los caudales serán del orden de la mitad de los de servicio.
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Es importante considerar que los vertidos de la regeneración son corrosivos y, en
general, aún después de mezclados, se precisará una neutralización previa al envío
del efluente como vertido.
La regeneración de un lecho mixto es algo más complicada. En el proceso de
lavado debe conseguirse una buena separación de los dos tipos de resinas, quedando
la aniónica, más ligera, en la capa superior y la catiónica, más pesada, en la parte
inferior con una separación bien definida. La línea de separación debe coincidir con un
colector dispuesto en esta zona intermedia. El álcali de regeneración es introducido
por el distribuidor superior, pasa a través de la resina aniónica y sale por el colector
intermedio. Simultáneamente, se evita la contaminación de la resina catiónica
bloqueando el álcali con una corriente de agua que circula desde el distribuidor interior
al colector intermedio. La regeneración de la resina catiónica es menos problemática y
se realiza con la corriente de ácido circulante desde el distribuidor interior al colector
intermedio.
2.3.1. Métodos de regeneración
La regeneración se efectúa filtrando una solución de iones (A+) ya sea en el
mismo sentido que la saturación (regeneración en sentido de la corriente) o en sentido
contrario (regeneración en contracorriente).
Regeneración en el sentido de la corriente: durante esta operación, una
solución concentrada de iones A+ se pone, en primer lugar, en contacto con capas del
intercambiador de iones saturado de iones B+ que van eliminándose de la resina. A
continuación, éstos iones B+ se transportan hacia capas inferiores del intercambiador
de iones que se encuentran en un estado de menos saturación, volviendo a encontrar
entonces unas condiciones favorables por su fijación, por lo tanto, son iones A+ los que
se eluyen de la columna. Si se limitara la cantidad de regenerante, los iones B+ no se
eluirían totalmente del intercambiador y las capas inferiores no se regenerarían
correctamente.
Regeneración en contracorriente: en este caso, los iones A+ concentrados
encuentran primeramente capas de resina poco concentradas en iones B+, cuya
elución, por lo tanto, tiene lugar en buenas condiciones, además, en las capas
superiores los iones B+ no pueden volver a fijarse.
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La regeneración se efectúa, por tanto, en condiciones mucho más reversibles
para la regeneración a contracorriente, lo que termodinámicamente corresponde a un
mejor rendimiento.
Deben destacarse dos ventajas importantes en el caso de la regeneración a
contracorriente:
o Mejora del rendimiento y por consiguiente disminución de los consumos de
reactivos, a igualdad de cantidad.
o Mejora de la calidad del agua tratada, regenerándose las capas de salida con
un fuerte exceso de reactivo.
2.4. Aplicaciones
Además de su clásica aplicación en tratamiento de aguas, la tecnología de
intercambio iónico se aplica a distintos procesos dentro de la industria, como
purificación, catálisis, recuperación de metales valiosos, etc. A continuación se
describen brevemente estas áreas de aplicación de los intercambiadores iónicos.
2.4.1. Tratamiento de aguas
2.4.1.1. Eliminación de la dureza del agua
En las aguas naturales, están presentes el calcio y el magnesio que son dos de
los iones más comunes en estas aguas. Estos cationes divalentes, cuando se
encuentran en altas concentraciones, son los responsables de la dureza del agua.
El empleo de agua dura tanto para usos domésticos como industriales, provoca
problemas de formación de depósitos e incrustaciones y dificulta la acción de los
detergentes, ya que se forman espumas y precipitados que reducen su eficiencia.
Las zeolitas se utilizan en la eliminación de la dureza de aguas domésticas e
industriales por su capacidad de intercambiar los iones calcio y magnesio presentes en
el agua por iones sodio alojados en su estructura. Por esta misma razón, estos
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minerales han reemplazado a los fosfatos en la composición de los detergentes,
precisamente para mejorar su efectividad al secuestrar los iones calcio y magnesio
del agua. El 80% de la producción de zeolitas se emplea en esta aplicación. Además,
el uso de zeolitas naturales tiene la ventaja de ser compatible con medidas de
protección del medio ambiente.
En la eliminación de la dureza del agua también se emplean intercambiadores
iónicos más versátiles como carbón sulfonado, resinas sulfonadas de fenol-
formaldehido y, en los últimos años resinas de poliestireno sulfonado. En las aguas
naturales también hay una pequeña fracción de iones hierro y manganeso, cuya
presencia es indeseable ya que pueden manchar los tejidos, formar depósitos en
tuberías, tanques u otros elementos, así como inducir su corrosión. Estos iones
pueden eliminarse mediante intercambio iónico, pero este proceso tiene ciertas
limitaciones ya que ambos iones pueden precipitar en la superficie de la resina.
Figura 2.2: Desmineralización del agua
2.4.1.2. Alcalinidad del agua
En el agua también se encuentran distintos aniones como bicarbonato, carbonato,
hidróxidos, cloruro, sulfato, fluoruro, fosfatos etc. Los tres primeros son los
responsables de la alcalinidad del agua, que no es más que la capacidad que tiene el
agua de neutralizar ácidos. Es decir, un agua altamente alcalina será capaz de aceptar
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muchos iones hidrógeno antes de que su pH empiece a descender. La alcalinidad se
expresa en términos de mg/L de carbonato de calcio.
El agua altamente alcalina tiene un sabor amargo. En la industria, la alcalinidad es
un problema cuando se emplea agua hirviendo, ya que el vapor de agua es rico en
CO2 que al condensar forma ácido carbónico capaz de atacar el metal de las
conducciones.
Para eliminar los aniones responsables de la alcalinidad del agua se utilizan
resinas aniónicas de intercambio, generalmente en forma de cloruro, de modo que se
intercambian los aniones del agua por el cloruro de la resina. Otro proceso posible es
emplear una resina débilmente ácida.
2.4.1.3. Eliminación de materia orgánica
Es habitual encontrar en aguas superficiales cierta cantidad de ácidos orgánicos,
como ácidos húmicos o taninos. La presencia de esta materia orgánica en el agua
para uso doméstico puede conferirle olor, color y un sabor desagradable, pero el
interés en eliminar estos compuestos radica en su tendencia a convertirse en
trihalometanos cuando se procede a la cloración del agua. Estas sustancias pueden
eliminarse empleando resinas aniónicas de intercambio en forma de cloruro,
especialmente resinas acrílicas.
2.4.1.4. Eliminación de nitratos
El uso excesivo de fertilizantes, el estiércol y los efluentes procedentes de
explotaciones ganaderas son los responsables de la contaminación del agua por el
anión nitrato NO3. La presencia de cantidades elevadas de este anión en el agua
potable pueden provocar graves problemas en bebes menores de 6 meses (síndrome
del niño azul).
La eliminación de este anión se puede realizar mediante resinas de intercambio
aniónico en forma de cloruro.
19
2.4.1.5. Eliminación del ion amonio
Las aguas residuales vertidas por industrias, redes de alcantarillado y producidas
en procesos agrícolas y ganaderos son las responsables de la presencia del ion
amonio en lagos, ríos y, a la larga, en pozos de agua potable. La presencia de amonio
en el agua reduce la concentración de oxígeno disuelto necesario para la vida acuática
y acelera la corrosión de metales y materiales de construcción.
Para la eliminación de amonio mediante intercambio iónico, además de las
resinas catiónicas convencionales, se emplean también intercambiadores iónicos
inorgánicos. Las zeolitas, por su selectividad a este catión, son el material de elección
en la fabricación de filtros para eliminar amonio del agua, tanto en piscifactorías como
en acuarios.
2.4.1.6. Desionización del agua
El agua desionizada es un ingrediente esencial en aplicaciones médicas,
laboratorios, en la industria farmacéutica, cosméticos, microelectrónica, etc.
El proceso de desionización del agua consiste en reducir la concentración de
iones presentes en ella a niveles muy bajos, proceso que puede llevarse a cabo
mediante intercambio iónico.
En este proceso se emplea una resina catiónica de intercambio para eliminar los
cationes (sodio, calcio, magnesio, etc.) y dos resinas aniónicas, una básica débil que
absorberá los ácidos fuertes y otra básica fuerte para intercambiar los aniones
(cloruro, sulfato, bicarbonato etc.)
Como la concentración de iones en el agua determina su capacidad de conducir
la electricidad, la efectividad del proceso de ionización se determina midiendo los
parámetros resistividad o conductividad.
20
2.4.2. Residuos nucleares
Los intercambiadores iónicos encuentran su aplicación en la industria de la
energía nuclear en varias de las etapas del ciclo de obtención del combustible nuclear,
en el tratamiento de efluentes contaminados con elementos radioactivos y en la
purificación del agua de refrigeración del núcleo. En estos procesos los
intercambiadores se contaminan con elementos radioactivos y, por tanto, deben
considerarse y tratarse como un residuo radioactivo más. De hecho, las resinas de
intercambio que se emplean en el tratamiento de agua de refrigeración son la segunda
fuente de residuos radioactivos de una central nuclear.
Generalmente se emplean resinas de intercambio orgánicas, pero los
intercambiadores inorgánicos están siendo objeto de estudio y aplicación en varios de
estos procesos ya que los primeros tienden a degradarse en las condiciones térmicas
y químicas de operación así como por la radiación, que afecta a los enlaces carbono-
carbono de la matriz polimérica.
2.4.3. Aplicaciones en la industria alimentaria
La tecnología de intercambio iónico se emplea en muchos procesos de la
industria alimentaria. Además de las aplicaciones ya comentadas como la purificación
del agua (proceso esencial en la industria de la cerveza), los intercambiadores iónicos
se utilizan para desmineralizar líquidos azucarados y jarabes, controlar la acidez, olor,
color, sabor y contenido en sal del alimento y también para aislar o purificar un aditivo
o un componente del alimento.
2.4.4. Aplicaciones en la industria farmacéutica
Los intercambiadores iónicos y resinas adsorbentes se utilizan ampliamente en la
industria farmacéutica en aplicaciones muy diversas que pueden agruparse en las
siguientes categorías.
o Se emplean resinas de intercambio en la recuperación y purificación de
diversos productos, como antibióticos, vitaminas, enzimas, proteínas. Este
21
proceso sustituye a la tecnología tradicional, que utilizaba la extracción con
disolventes.
o Como excipientes en la formulación de fármacos, para enmascarar el mal
sabor del principio activo, estabilizar el fármaco y acelerar la desintegración de
la pastilla después de su ingestión.
o Dosificación controlada de fármacos: El intercambiador iónico libera lentamente
el fármaco alojado en su matriz polimérica.
o Algunas resinas de intercambio iónico han demostrado tener actividad
terapéutica, y se aplican en la reducción de colesterol en sangre, para adsorber
sales biliares, etc.
2.4.5. Catálisis
Un catalizador es una sustancia capaz de acelerar la velocidad de una reacción
química sin sufrir ningún cambio químico permanente y pudiendo recuperarse al final
de la reacción. Catalizar un proceso es de vital importancia en la industria química,
donde se aplican desde catalizadores heterogéneos en la forma de sólidos porosos
hasta catalizadores homogéneos que se disuelven en la mezcla de reacción.
Los intercambiadores iónicos se aplican como catalizadores heterogéneos en
muchas reacciones químicas, ya que tienen la ventaja sobre la catálisis homogénea no
sólo que se consiguen mejores rendimientos de reacción, sino también que se separan
del medio con una simple filtración. Ejemplos de reacciones son hidrólisis,
esterificación, formación de amidas, condensaciones, entre otros.
Es importante destacar el papel de las zeolitas como catalizadores. Las zeolitas
ácidas, que contienen iones hidrógeno en su estructura, catalizan muchas reacciones
químicas, como el craqueo del crudo, isomerización y síntesis de combustible.
También se utilizan como catalizadores en procesos de oxidación-reducción, una vez
se ha introducido en su estructura un metal determinado. La particular estructura de
poro de las zeolitas, que varían en forma y tamaño, es determinante en su actuación
como catalizador ya que introduce una limitación estérica al acceso de los reactivos a
los sitios activos.
22
2.4.6. Agricultura
El fenómeno de intercambio iónico es básico en la agricultura, ya que tiene un
importante papel en la absorción de nutrientes por parte de las plantas. De hecho, el
suelo es un gran sistema intercambiador de iones, con capacidad para calcio,
magnesio, potasio, amonio, nitratos y fosfatos.
Las zeolitas se han aplicado para controlar la liberación de nutrientes al suelo
agrícola, ya que tienen la ventaja que sustituyen a los fertilizantes solubles que pueden
contaminar el agua y además que impiden la pérdida de nutrientes por disolución.
También se emplean para retener la humedad del suelo y para elevar el pH en suelos
ácidos.
2.4.7. Hidrometalurgia
Los procesos de intercambio iónico se aplican en hidrometalurgia en la
recuperación y concentración de metales valiosos, como cobre, uranio y cromo, así
como en procesos especiales que emplean resinas de intercambio iónico selectivas
para la recuperación de oro, platino y plata.
El empleo de resinas de intercambio iónico es una posible solución al tratamiento
de efluentes procedentes de la industria de refinado de metales. La acumulación de
metales pesados en el medio ambiente es un serio problema para la salud debido a su
alta toxicidad, su capacidad de acumularse en los tejidos y, además, que no son
biodegradables. Esta situación ha generado una serie de regulaciones en cuanto a
emisiones de metales tóxicos al entorno, que han obligado a la industria a conceder
una gran importancia al control de sus efluentes.
En esta área de aplicación, las resinas orgánicas de intercambio iónico son las
predominantes, pero se encuentran muchos ejemplos de empleo de zeolitas naturales
y sintéticas en el tratamiento de efluentes contaminados, así como de biomateriales
basados en chitosan o alginato.
23
2.5. Equipos de intercambio iónico
Un intercambiador de iones de lecho fijo consiste en un recipiente cilíndrico
vertical de acero revestido o acero inoxidable. Los revestimientos son normalmente de
caucho natural o sintético. Se disponen rociadores en la parte superior y en el fondo y,
frecuentemente, se emplea un distribuidor separado para la solución regenerante.
Para la desionización, la configuración común contiene un conjunto intercambiador
doble comprendiendo un intercambiador catiónico y otro aniónico, como se muestra en
la figura 2.3.
Figura 2.3: Sistema característico de desionización con dos lechos.
La columna dispone de elementos diseñados para permitir la regeneración en
contracorriente, con flujo ascendente de las resinas de intercambio iónico. Un ejemplo
se encuentra en la figura 2.4. Durante el flujo ascendente del regenerante se evita la
expansión del lecho retirando el efluente mediante la aplicación de vacío. Se forma
una capa de partículas exentas de líquido en la parte superior del lecho mientras el
resto de la columna funciona de la manera habitual.
24
Figura 2.4: Elementos de una unidad de regeneración de flujo ascendente.
Para aplicaciones a gran escala también se hallan disponibles un número de unidades
de intercambio iónico que operan en continuo o semicontinuo. El contactor Higgins,
mostrado en la figura 2.5, se desarrolló originalmente para recuperar uranio de lodos
lixiviados. Más recientemente se ha adaptado a una amplia variedad de aplicaciones,
incluyendo el ablandamiento de grandes volúmenes de agua.
Figura 2.5: Modo de operación del contactor de Higgins.
25
El proceso Asahi, figura 2.6, se emplea principalmente para el tratamiento de
grandes volúmenes de agua. El líquido que debe tratarse se pasa en sentido
ascendente a través de un lecho de resina en el tanque de adsorción. El flujo
ascendente mantiene el lecho relleno contra la parte superior. Después de un tiempo
prefijado, de 10 a 60 minutos, se interrumpe el flujo durante aproximadamente 30
segundos, permitiendo que el lecho entero caiga. Una pequeña porción de la resina de
intercambio iónico se separa por el fondo del tanque de adsorción y se transfiere
hidráulicamente a la tolva que alimenta al tanque de regeneración. El proceso se
reanuda a continuación. Mientras tanto, se desarrolla la regeneración por un sistema
similar de flujo en el tanque de regeneración, desde el cual el intercambiador iónico
regenerado se transfiere periódicamente a la tolva situada encima del tanque de
enjuagado con agua. En este último, las partículas de resina se fluidifican para
expulsar finos y materia extraña acumulada antes de que la resina retorne al tanque
de adsorción.
Figura 2.6: Proceso de intercambio iónico en contracorriente Asahi.
Otro sistema de intercambio iónico en continuo lo describe Himsley y Farkas, ver
figura 2.7. Se emplea para tratar 1.590 m3/h (7.000 gal/min) de un licor lixiviado de
cobre que contiene uranio utilizando columnas construidas con fibra de vidrio de 3,7 m
(12 ft) de diámetro. La columna de adsorción está dividida verticalmente en pisos. Se
transfieren en continuo cargas de resina de piso a piso sin ninguna interrupción del
flujo. Esto se consigue bombeando disolución de un piso (A) a un piso inmediatamente
26
superior (B), por medio de un bombeo externo, de tal manera que el flujo neto a través
del piso B tiene sentido descendente, trasportando con él toda la resina de ese piso B.
Cuando se completa la transferencia del intercambiador de iones, la resina del piso C
superior se transfiere hacia debajo de forma similar. El proceso continúa hasta que el
último piso (F) se vacía. Entonces la resina regenerada se transfiere desde la columna
de elución al piso vacío (F). La elución del producto sorbido se desarrolla fuera en la
columna de elución por el modo de lecho relleno móvil. El contacto en contracorriente
alcanzado en esta columna da lugar un eluato concentrado, es decir, una solución o
sustancia obtenida por un proceso de elución, con un consumo mínimo de
regenerante.
Figura 2.7: Sistema de intercambio iónico continuo Himsley.
Las desventajas de estos sistemas continuos en contracorriente se asocian
primariamente con la complejidad del equipo requerido y con el desgaste resultante
del transporte del intercambiador iónico.
27
3. Dow Chemical
Dow Chemical Company es una de las mayores compañías químicas del mundo.
Tiene su central ubicada en Midland, Michigan (EEUU), y es una corporación
multinacional que cuenta con 50.000 empleados repartidos en 188 plantas situadas en
35 países.
Figura 3.1: Logo de Dow Chemical
Dow Chemical fue creada por Herbert Dow en 1897. Al principio la empresa se
dedicaba solo a la producción industrial de lejía y de bromuro de potasio a partir de
salmuera. Desde entonces ha ido ampliando su gama de productos hasta la que
tienen hoy en día. Actualmente la compañía está dividida en ocho grupos, cada uno de
ellos dedicado a una rama específica de investigación y producción:
Materiales: se especializan en la investigación de materiales, especialmente en
nuevos materiales electrónicos.
Revestimientos e infraestructura: dedicado a los materiales de recubrimiento,
construcción, polímeros adhesivos…
Ciencias de la salud y la agricultura: se dedica mayoritariamente a la
investigación y producción industrial de productos químicos.
Sistemas de alto rendimiento: se centra, entre otras funciones, en productos
elastómeros y en sistemas de automoción.
Productos de alto rendimiento: especializado en la investigación y producción
industrial de un gran número de productos químicos: aminas, resinas epoxi,
disolventes, monómeros, poliglicoles…
Plásticos: se dedica a la investigación y producción de polímeros plásticos,
sobretodo polietileno, poliestireno, poliuretanos y polipropileno.
28
Químicos y energía: representa una importante fracción de Dow Chemical, y se
especializa en la industria del cloro-álcali, del cloro-vinilo, procesos de
obtención y aprovechamiento energéticos, la producción industrial de
etilenglicol, de óxido de etileno, y de todo tipo de compuestos organoclorados.
Hidrocarburos: se centra en los procesos relacionados con el procesamiento y
refino de todo tipo de hidrocarburos.
Dow Chemical combina la producción industrial a gran escala con la investigación
en nuevos productos y materiales.
La compañía también se dedica a la investigación y puesta en marcha de
instalaciones para la purificación de agua para el uso humano, “Dow Water & Process
Solution Business” se encarga de ello. La investigación en purificación de agua se
centra tanto en la ósmosis inversa como en el intercambio iónico. La marca comercial
de las resinas de intercambio iónico creada por Dow es DOWTEXTM.
Dow Chemical está dividida en diferentes filiales repartidas por todo el mundo. La
filial “Dow Ibérica” administra las plantas e instalaciones de la compañía en España y
Portugal, donde se producen y suministran productos químicos, desde agua potable,
alimentos y medicamentos, hasta pinturas, material de embalaje y productos para la
salud e higiene personal.
Dow Ibérica posee una sede social y de ventas en Madrid, así como tres centros
de producción mostrados en la figura 3.2.
Tarragona: producción de poliglicoles, polioles, polipropileno, y diversos
copolímeros de etileno utilizados principalmente para embalajes, sellantes y
aplicaciones médicas.
Ribaforada (Navarra): producción de polioles formulados y prepolímeros para el
mercado de España y Portugal.
Estarreja (Portugal): esta planta se dedica principalmente a la producción de
isocianatos poliméricos, utilizados en la producción de espumas de poliuretano,
que son ampliamente utilizadas en industrias como la de la construcción, la
automoción o del calzado. Desde 2003, también se fabrica STYROFOAM™, la
marca registrada de Dow Chemical para las placas rígidas de poliestireno
extraído, muy utilizadas en el aislamiento térmico para construcción civil.
29
Figura 3.2: Centros de producción de Dow Ibérica
30
4. El programa CADIX
El programa CADIX (“Computer Assitent Design for Ion eXchange”) cuya
traducción es “diseño asistido por ordenador de intercambio iónico”, es una
herramienta de ingeniería sobre intercambio iónico para el diseño de nuevos sistemas
de tratamiento de agua y la evaluación del rendimiento de una planta ya existente con
resinas DOWEXTM de intercambio iónico.
CADIX permite el diseño de una amplia gama de aplicaciones para sistemas de
regeneración en flujo paralelo y en contracorriente. Es un programa fácil de usar, pero
asume que el usuario tiene algún conocimiento sobre la tecnología de resinas de
intercambio iónico y su terminología.
4.1. Descarga e instalación de CADIX
Para el uso del programa CADIX es necesario su descarga e instalación previa.
En este apartado se explicarán los pasos a seguir para poder usar el programa.
4.1.1. Descarga
Lo primero que hay que hacer es descargarse el programa CADIX, para ello hay
que meterse en la página siguiente:
http://www.dowwaterandprocess.com/support_training/design_tools/cadix.htm
En dicha página web, hay que pinchar en “Download” para poder descargar el
archivo de instalación, como se muestra en la figura 4.1.
31
Figura 4.1: Página de descarga de CADIX
4.1.2. Instalación
Una vez descargado el programa CADIX, se va a proceder a instalarlo. Para ello
hay que abrir el archivo descargado “CADIX620” de la carpeta donde se guarden las
descargas. En caso de que aparezca el cuadro de diálogo mostrado en la figura 4.2,
hay que darle a “Ejecutar”.
32
Figura 4.2: Advertencia de seguridad
Para comenzar con la instalación se debe pulsar el botón donde pone “Next”
mostrado en la figura 4.3 para continuar con la instalación.
Figura 4.3: Ventana de bienvenida a la instalación
En el siguiente cuadro de dialogo que aparece en la figura 4.4, se pide poner el
nombre completo en “Full Name” y seguido la organización en “Organization”, ambas
dos no son obligatorias rellenarlas, se pueden dejar en blanco. Debajo de esto hay que
seleccionar una de las dos frases: 1) si cualquier persona que utilice el ordenador
pueda usar el programa (“Anyone who uses the computer”) o por el contrario, 2) sólo
usted pueda usar el programa (“Only for me”).
33
Una vez rellenada esta ventana pulsar en “Next”.
Figura 4.4: Información sobre el usuario
Para continuar con la instalación, en la ventana mostrada en la figura 4.5, se debe
seleccionar la carpeta en la cual se quiere instalar el programa CADIX, por defecto se
crea una carpeta llamada CADIX61 en el disco duro del ordenador, pero
seleccionando en “Browse” se puede seleccionar otra carpeta para guardar el
programa. Una vez elegido presionar en “Next”.
Figura 4.5: Selección de la carpeta de instalación
34
En la ventana mostrada en la figura 4.6, se informa de que está todo listo para
comenzar realmente la instalación en el ordenador. Se puede seleccionar una de las
tres opciones: “Next” para continuar con el proceso anterior, “Back” para volver a la
ventana previa y “Cancel” para cancelar la instalación.
Figura 4.6: Comienzo de la instalación
La ventana que aparece en la figura 4.7 muestra el estado de la instalación.
Figura 4.7: Estado de la instalación del programa
35
Una vez acabada la instalación, aparece directamente la ventana mostrada en la
figura 4.8, que indica que la instalación ha finalizado correctamente, pulsando sobre
“Finish” se sale de la instalación.
Figura 4.8: Instalación finalizada
El programa CADIX ya está instalado correctamente en el ordenador, en la
carpeta que se haya seleccionado en la ventana mostrada en la figura 4.5. Ya está
listo para ser usado por el usuario. Para poder ejecutarlo hay que pulsar en el icono
mostrado en la figura 4.9.
Figura 4.9: Programa CADIX
4.2. Registro del usuario
La primera vez que se abre el programa CADIX aparece una ventana de registro,
como la que se muestra en la figura 4.10. Para poder utilizar el programa
completamente es necesario estar registrado, para ello se debe pulsar “Register now”.
En el caso de que solo se necesiten las funciones básicas de CADIX pulsar en
36
“Continue Unregistered” es decir, continuar sin registrarse, en este caso ya se podrá
comenzar a utilizar el programa. Debajo a la izquierda, está señalada por defecto la
opción “Always show at start-up while not registered”, que quiere decir que va a
aparecer esta ventana al abrir el programa mientras no se introduzca la contraseña y
se sepa que está registrado.
Figura 4.10: Ventana de registro del usuario
Si se selecciona “Register now” aparece la ventana de la figura 4.11, en la que
nos pide la contraseña del programa que se debe escribir en los cuadros blancos
separados por guiones, una vez introducida clicar en “Proceed” para confirmar. En
este caso también está señalada por defecto la opción “Always show at start-up while
not registered”, explicada en el párrafo anterior.
Figura 4.11: Introducción del código del programa
37
Para registrarse y poder obtener la contraseña del programa hay que ir a la
página desde la cual se descargó el programa:
http://www.dowwaterandprocess.com/support_training/design_tools/cadix.htm
En dicha página hay que darle en “contact us”, tal como se muestra en la figura
4.12, esto conduce a la página de registro.
Figura 4.12: Página de CADIX
En la página de registro, figura 4.13 hay que introducir los datos del usuario en las
casillas marcadas para ello.
38
Figura 4.13: Página de registro
“First Name‡”: Nombre de pila del usuario.
“Last Name‡”: Apellido del usuario.
“Organization Name‡”: Nombre de la empresa u organización en la cual se
hará uso del programa.
“Address‡”: Dirección del usuario.
“City‡”: Ciudad.
“State/Province”: Provincia o región a la cual pertenece dicha ciudad.
“Zip/Postal Code”: Código postal.
39
“Country‡”: País, pinchar sobre el cuadro desplegable y seleccionarlo.
“Telephone‡”: Número de teléfono del usuario incluyendo los prefijos del
país o región.
“Email Address‡”: Dirección de correo electrónico.
“Type of user‡”: Tipo de usuario. En el cuadro desplegable hay 7 opciones
para seleccionar:
-“Equipment Manufacture”: Fabricante de equipos.
-“Distributor”: Distrobuidor.
-“End User”: Usuario final.
-“Consultant”: Assesoria.
-“University”: Universidad.
-“Other”: Otro tipo de usuario.
“Comments/Questions”: Comentarios o cuestiones que se quieran hacer.
Por último hay que rellenar el cuadro que aparece en la figura 4.14. En el cuadro
de abajo a la izquierda hay que escribir las letras que aparecen, en este caso:
“rengFsp Regl”. Una vez completada toda la ficha de registro se le da a “Send” para
acabar con el registro.
Figura 4.14: Comprobación de usuario real
Al cabo de unos días después de haber realizado el registro, llegará un mensaje
al correo electrónico escrito en el registro por parte de Dow Chemical en el que se
encuentra la contraseña del programa para poder acceder a la totalidad de CADIX.
En la ventana de la figura 4.15, se muestra la información del propietario de
CADIX, para poder utilizar el programa hay que estar de acuerdo con las indicaciones
que hace, si este es el caso se debe marcar la opción “I fully agree with the above
statement” (estoy totalmente de acuerdo con la declaración anterior). En el caso de no
querer respetar las indicaciones que pone se debe marcar “I disagree” (no estoy de
40
acuerdo) en cuyo caso se cerrará el programa debido a que no se respetan las
declaraciones del propietario.
Figura 4.15: Condiciones de uso de CADIX
Hay una tercera casilla debajo de las dos recién mencionadas que dice “Don´t
show me this information at next startup” en el caso de ser marcada quiere decir que
esta ventana no aparecerá más en las próximas aperturas del programa.
Una vez rellenado todo a gusto del usuario hay que darle a la flecha de abajo a la
derecha para poder comenzar a utilizar el programa.
4.3. Variables de interés del programa
En este apartado se explicarán las principales variables y parámetros que afectan
al funcionamiento de un sistema de intercambio iónico, y en concreto, a todos aquellos
que se utilizan en el programa.
4.3.1. Temperatura y flujos
La presión, la temperatura y los distintos tipos de flujos son variables de gran
importancia en el funcionamiento de un sistema de intercambio iónico, y por tanto es
necesario controlarlos y optimizarlos lo mejor posible.
41
4.3.1.1. Temperatura
La temperatura que poseen las corrientes de la instalación es una variable de
gran importancia. Generalmente, los sistemas de intercambio iónico están hechos para
funcionar a temperaturas de agua de alimentación entre 10 y 37,78ºC. Las
temperaturas más altas pueden ser perjudiciales pata las resinas aniónicas del
sistema.
Una gran parte del proceso de intercambio iónico depende de la habilidad de los
iones de difundirse dentro y fuera de la matriz de la resina. Esto puede ser seriamente
disminuido por una baja temperatura. Los lechos de resina deben ser por lo menos
50% mayores en diámetro y 100% mayores en volumen para aguantar corrientes de
agua por debajo de 4,45ºC.
El programa CADIX siempre pedirá al usuario la temperatura a la que se
encuentra la corriente de alimentación.
4.3.1.2. Flujos
El flujo total de agua en la instalación en el programa es llamado “Net flow rate per
line”, dicho caudal se mide en unidades de volumen por tiempo (m3/h).
4.3.2. Parámetros de calidad del agua
El sistema de intercambio iónico depende en gran medida del tipo de agua que se
vaya a tratar. Para caracterizar el agua de alimentación, en CADIX, se utilizan un gran
número de parámetros que van a ser explicados a continuación.
4.3.2.1. “Silica as SiO2”
Éste parámetro se refiere a la cantidad de sílice en forma de SiO2 que contiene
una corriente dada medido en mg/l.
42
La sílice se encuentra en la mayoría de las aguas y puede estar en forma soluble,
insoluble y coloidal. Muchas aguas naturales contienen menos de 10 mg/l, pero
algunas pueden llegar a contener hasta 80 mg/l.
4.3.2.2. “pH”
El pH es un parámetro que indica la concentración de iones hidronio (H3O+, o
simplemente H+) presentes en una disolución acuosa. Su valor oscila entre 0 y 14, y se
define como:
(Ec 5.1)
Siendo la actividad del ión hodronio.
El valor del pH en que se lleva a cabo una experiencia de intercambio iónico
puede afectar, tanto a los iones en disolución como a la resina intercambiadora.
Afecta a los iones a intercambiar, ya que la forma en que se encuentran en
disolución puede estar sujeta a equilibrios de hidrólisis. Por ejemplo, el ión Cr3+ se
encuentra en disolución formando las siguientes especies, dependiendo del pH:
Cr3+ / CrOH2+ / Cr(OH)3 / CrO2-
pH 3,8 4,3 13,2
Los iones Cr3+ y CrOH2+ pueden ser retenidos por una resina catiónica, en cambio
con los iones Cr(OH)3 y CrO2- no se produce intercambio iónico ni con resinas
aniónicas ni catiónicas.
En disoluciones fuertemente ácidas, los H+ se retienen en la resina catiónica
impidiendo que puedan hacerlo otros cationes en menor concentración en la
disolución. Lo mismo ocurre para una resina aniónica en un medio fuertemente
alcalino.
4.3.2.3. “Free CO2”
Éste parámetro representa el contenido de CO2 que tiene el agua expresado en
mg/l. En términos generales, los problemas de corrosión o incrustación de las aguas
43
se deben principalmente a la concentración de CO2 libre, aunque también pueden
intervenir otros elementos.
Si el CO2 libre es mayor que el CO2 de equilibrio, existe exceso de CO2, por lo que
se considera que el agua es agresiva. Si el CO2 libre es igual al de equilibrio, el agua
está en equilibrio. Sin embargo, cuando el CO2 libre es menor que el de equilibrio,
existe deficiencia en el CO2 de equilibrio, y se dice que el agua es incrustante.
Cuando el CO2 se disuelve en el agua, reacciona con ella para formar ácido
carbónico, el cual se disocia en iones hidrógeno y el ion bicarbonato, siguiendo la
siguiente reacción:
CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3
La alcalinidad de gran parte de las aguas subterráneas es causada por las sales
de bicarbonato (HCO3-) disueltas y tienen un pH de aproximadamente 8.2 a 8.4. En el
rango de pH entre 4.4 y 8.2 existe un balance entre el CO2 en exceso y los iones
bicarbonato, arriba de un pH de 8.4, el CO2 deja de existir en cantidades medibles, y
el ión carbonato empieza a aparecer.
La distribución de las especies químicas relacionadas con el CO2 se muestran en
la figura 4.16, el CO2 combinado con el agua es H2CO3, el HCO3- corresponde al CO2
parcialmente entrelazado y el CO32- al CO2 enlazado.
Figura 4.16: Formas del CO2 a diferentes pH
44
4.3.2.4. “Organics as KMnO4”
Éste parámetro se refiere a la materia orgánica en forma de KMnO4 que hay en el
agua, en unidades de mg/l. El permanganato de potasio es un agente oxidante muy
fuerte, sirve para conocer la cantidad de materias orgánicas presentes en el agua
mediante la oxidación con KMnO4 en caliente y en medio ácido.
4.3.2.5. “Organics as O2”
“Organics as O2” se refiere a la materia órganica que hay en el agua medida en
forma de O2 y se expresa como mg/l.
La cantidad de materia orgánica se puede determinar por dos procedimientos
principalmente: la demanda química de oxígeno (D.Q.O.) y la demanda bioquímica de
oxígeno (D.B.O.). La Demanda Química de Oxígeno es la cantidad de oxígeno
consumido por los cuerpos reductores presentes en un agua sin intervención de los
organismos vivos. La demanda bioquímica de oxígeno (D.B.O.) es la cantidad de
oxígeno eventualmente consumida por los gérmenes aerobios para asegurar la
descomposición en condiciones normalizadas de incubación de las materias orgánicas
contenidas en el agua analizada.
4.3.2.6. “% non polar”
Éste parámetro se refiere al porcentaje de materia no polar que contiene el agua.
4.3.2.7. “Suspended material (average)”
Éste parámetro se refiere a la materia en suspensión que hay en el agua de
alimentación, medida en mg/l. La materia en suspensión se puede separar por
tratamientos físico-químicos, como sedimentación o filtración.
45
5. Manejo y funcionamiento de CADIX
El programa CADIX tiene el aspecto mostrado en la figura 5.1, está dividido en la
cabecera principal, la cabecera secundaria y el pie de ventana.
Figura 5.1: Ventana principal de CADIX
La cabecera principal incluye todas las herramientas y menús del programa
dividido en 4 ventanas desplegables. La cabecera secundaria está compuesta por
diferentes iconos que representan distintas opciones del programa, están incluidas las
opciones más usadas para poder acceder a ellas de forma rápida. Por último se
encuentra el pie de ventana en la parte inferior de ésta, esta última sección
proporciona información acerca del proyecto que el usuario está realizando.
Dentro de los diferentes menús se encuentran las ventanas a través de las cuales
se podrán realizar los distintos proyectos que desee el usuario acerca de resinas de
intercambio iónico.
46
Por último se encuentran el menú de navegación a través del cual se pueden
acceder a las principales ventanas para la realización el proyecto y el diseño del
proyecto en el cual se explican las principales ventanas para su realización.
5.1. Cabecera principal
La cabecera principal del programa CADIX está dividida en 4 apartados desde los
cuales se puede acceder a cualquiera de las funciones del programa. Los 4 apartados
son: archivo, herramientas, opciones y ayuda (figura 5.2).
Figura 5.2: Menús desplegables de la cabecera principal
5.1.1. File (Archivo)
Dentro de este menú desplegable se pueden encontrar distintas opciones para
hacer un nuevo proyecto, abrirlo, guardarlo, borrarlo, cerrarlo, también permite imprimir
y configurar la impresora, mandar el archivo CADIX por e-mail, abrir la selección de un
proceso para realizar y cerrar el programa. Estas opciones se muestran en la figura
5.3 y se describen a continuación.
47
Figura 5.3: Menú desplegable de “File”
1) New Project (Nuevo proyecto)
Para comenzar a realizar un nuevo proyecto se abre la pestaña de “New Project”
poniendo el puntero encima y aparecen diversos tipos de procesos para el proyecto
(véase la figura 5.4).
Figura 5.4: Ventana de nuevos proyectos
Dentro de “New Project” hay una lista de los distintos proyectos disponibles en el
programa para realizar. Todos ellos tienen la misma base para realizarlos, por tanto
con saber cómo funciona uno, explicado en el apartado 6, se puede saber cómo
48
realizar el resto. Los distintos proyectos disponibles mostrados en la figura 5.4 son los
siguientes:
“Water demineralization”: Desmineralización del agua.
“RO permeate demineralization”: Desmineralización del permeado de la
ósmosis inversa.
“DI water polishing”: Pulir agua desmineralizada.
“Organic scavenger design”: Diseño de limpieza de materia orgánica.
“Boron removal”: eliminación de boro.
“Ultra Pure Water polishing”: Pulir agua ultra pura. Dentro de ésta opción
hay otras dos (figura 5.5): “UPW Final loop polishing”, pulir el último bucle
del agua ultra pura y “Silica & Boron removal for UPW”, eliminar del agua
ultra pura el boro y la sílice.
“Condensate polishing”: Pulir el condensado.
“Water softening”: Ablandamiento del agua. Dentro de ésta opción hay
otras dos (figura 5.6): “Using Strong Acid Cation in Na-form”, usar un
catión ácido fuerte en forma de Na y “Silica & “Using Weak Acid Cation in
H-form”, usar un catión ácido débil en forma de H.
“Brackish water softening”: Ablandamiento de agua salada.
“Water dealkalization”: Desalcalinización del agua. Dentro de ésta opción
hay otras dos (figura 5.7): “Silica & “Using Weak Acid Cation in H-form”,
usar un catión ácido débil en forma de H y “Using Strong Base Anion in Cl-
form”, usar un anión de base fuerte en forma de Cl.
“Water dealkalization + softening”: Desalcanización y ablandamiento del
agua.
“Nitrate removal”: Eliminación de nitratos.
“Electro-plating rinse water recycling”: Reciclaje de agua de lavado de
galvanizado.
“Arsenic removal”: Eliminación de arsénico.
“Perchlorate removal”: Eliminación de perclorato.
Figura 5.5: Menú desplegable de “Ultra Pure Water polishing”
49
Figura 5.6: Menú desplegable de “Water softening”
Figura 5.7: Menú desplegable de “Water dealkalization”
2) Open Project (Abrir un proyecto)
Para abrir un proyecto que se tenga guardado con anterioridad en una carpeta del
ordenador, se selecciona “Open Project” y aparecerá la ventana de la figura 5.8, se
debe seleccionar la carpeta que contiene el archivo y posteriormente el archivo que se
quiera abrir, una vez seleccionado clicar en “Open” para abrirlo. Si se quiere cancelar
la apertura de archivos darle a “Cancel”.
Figura 5.8: Abrir un archivo de Cadix
3) Save Project (Guardar un proyecto)
Permite guardar el proyecto, clicando en “Save Project” se guardará encima del
último proyecto guardado que esté abierto. Si es la primera vez que se guarda
50
aparecerá el cuadro mostrado en la figura 5.9, en la cual se pondrá el nombre del
proyecto en el primer recuadro blanco a la izquierda, y en los dos cuadros superiores a
la derecha se elegirá la carpeta en la cual se quiera guardar. Una vez introducido el
nombre y elegida la carpeta para aceptar pulsar en “Ok”.
Figura 5.9: Guardar un proyecto de CADIX
Una vez este guardado ese proyecto para volver a guardarlo encima del anterior
clicando en ésta opción aparecerá la ventana mostrada en la figura 5.10, para
asegurarse de que se quiere remplazar el proyecto actual por el anterior. Si se desea
remplazar seleccionar “Sí”, en caso contrario seleccionar “No” o “Cancelar” para
cancelar la operación de guardado.
Figura 5.10: Advertencia de guardado
4) Save Project as (Guardar un proyecto como…)
Esta opción permite guardar el proyecto con el nombre y en la carpeta que se
quiera a través de la ventana mostrada en la figura 5.9. La diferencia con la opción
51
anterior es que aquí siempre pregunta el nombre y la carpeta de destino para guardar,
en el otro caso solo lo pregunta la primera vez, después guarda encima del proyecto
que esté abierto y haya sido guardado con anterioridad.
5) Delete Project (Borrar un proyecto)
Esté menú permite borrar un proyecto que se tenga guardado en una carpeta del
ordenador, la ventana que se abre para borrar el archivo es igual que la de abrir
archivos salvo que en vez de “Open” (abrir) está la opción de “Delete” (borrar), ver
figura 5.11.
Figura 5.11: Eliminar un archivo de Cadix
6) Close Project (Cerrar un proyecto)
Cuando se tiene un proyecto abierto en el programa, haya sido guardado o no,
seleccionando esta opción se cerrará dicho proyecto.
7) Print setup (Configuración de la impresora)
Desde este menú se puede acceder a la configuración de la impresora,
pulsándolo sale la ventana de la figura 5.12.
52
Figura 5.12: Configuración de la impresora
Para configurar la impresora hay que conocer los diferentes apartados del menú
que están dentro del recuadro rojo:
“Number of copies”: número de copias, por defecto hay 1 copia, pulsando
encima se puede cambiar el número.
“Font selection”: selección de fuentes en las que se quiera que se imprima
el documento, si se presiona en “other fonts” saldrán otros tipos de fuentes
a parte del “Arial”.
“Printer selection”: selección de la impresora, se debe seleccionar de entre
las impresoras que hay para elegir la que se vaya a utilizar para imprimir el
archivo.
“Printing language”: seleccionar el lenguaje con el que se imprimirá el
documento de entre 6 opciones, “English” (inglés), “French” (francés),
“German” (alemán), “Polish” (polaco), “Russian” (ruso) y “Spanish”
(español).
“Paper format”: formato del papel, hay dos opciones para elegir, din A4
(210x297 mm) o 8,5x11 inches.
Dentro del recuadro verde de “Options”, están las distintas opciones de
documentos para imprimir:
53
“Print Warning message report”: imprimir el informe del mensaje de
advertencia.
“Print estimated outlet water quality”: imprimir la calidad estimada de agua
a la salida.
“Print estimated waste water composition”: imprimir la composición
estimada de las aguas residuales.
“Add disclaimer on printout”: agregar la limitación de responsabilidad en la
impresión.
“Print Design Layout”: imprimir la presentación del diseño.
Por último en “Save configuration at exit” se guardan los archivos a imprimir
seleccionados a la salida de la ventana.
En el recuadro de color naranja se puede elegir un logo para poner en la
impresión si se quiere en “Select the logo to be displayed on printout”. Dándole a la
flecha, ver figura 5.13, hay dos logos a elegir o en “Other” se puede poner un logo que
se tenga guardado en el ordenador.
Figura 5.13: Selección de logo para la impresión
Si se selecciona “Other” aparecerá un cuadro como el de la figura 5.14, que dice
que “escriba el nombre de su archivo de su logotipo personal que debe estar ubicado
en el directorio de CADIX incluida la extensión (ejemplo: MyLogo.wml)” una vez hecho
lo que indica presionar “Aceptar” y ya se tendrá el logo elegido en la impresión.
Figura 5.14: Selección de un logo externo
54
Por último en el cuadro azul que pone “Input Designer references”, es decir,
referencia del diseño a la entrada. Pulsando sobre él sale un cuadro como el de la
figura 5.15.
Figura 5.15: Referencias del diseño a la entrada
En las casillas se deben poner los datos del usuario que ha realizado el proyecto,
las casillas con asterisco deben ser rellenadas obligatoriamente:
“Prepared by*”: elaborado por.
“Title”: título.
“Company*”: empresa.
“E-mail”: dirección de correo electrónico.
“Phone”: teléfono.
“Fax”: fax.
“Mobile pone”: teléfono móvil.
“Country”: país.
“Call this number if bad transmission”: llamar a este número si la
transmisión es mala.
Una vez completadas las casillas pulsar en “Ok” para confirmar o en “Cancel” si
se quieren cancelar los datos.
Una vez rellenadas todas las casillas como el usuario desee, pulsar “Ok” para
confirmar todos los datos y se pueda proceder a la impresión posteriormente. Si no
desea que se guarden los datos puestos seleccionar “Cancel” y se cerrará la ventana
de configuración de la impresora cancelándose todos los datos metidos.
55
8) Print (Imprimir)
Dentro del menú de “Print” hay 4 opciones para elegir los documentos que se
quieran imprimir (véase figura 5.16).
Figura 5.16: Menú desplegable de “Print”
“Print screen”: imprimir la pantalla, sirve para imprimir lo que se ve en la
pantalla, pero antes de ello guarda la imagen a imprimir. Por tanto lo primero que
aparece una ventana de guardado para guardar la imagen, seguido se imprimirá en la
impresora.
“Print Requested Information form”: imprimir el formulario de información
solicitada. Dentro de éste hay otras 3 opciones a elegir, mostradas en la figura 5.17.
Figura 5.17: Menú desplegable de “Print Requested Information form”
56
Los 3 formularios de información para imprimir son:
“New Plant”: nueva planta.
“Existing Plant Retrofit”: adaptación de una planta existente.
“Existing Plant Evaluation”: evaluación de una planta existente.
“Print detailed design results”: imprimir los resultados detallados de diseño.
“Print short design results”: imprimir los resultados breves de diseño.
9) Sent Cadix Result by E-mail (Mandar por e-mail el resultado del proyecto)
Permite enviar el archivo creado con el programa CADIX por correo electrónico.
Abriendo el menú aparece una ventana informativa, (figura 5.18), en la cual informa
que la función de correo electrónico funciona con Microsoft Outlook y se tiene la
opción de enviar archivos de CADIX directamente o electrónicamente si tiene un
escritor de pdf instalado en su ordenador, si desea continuar pulsar “Sí”, y si desea
cancelar la operación pulsa “No”.
Figura 5.18: Advertencia sobre el correo electrónico
Si en la primera advertencia de la figura 5.18 se seleccionó el “Sí” aparece un
nuevo cuadro de dialogo mostrado en la figura 5.19 que avisa acerca de que el
mensaje se enviará según las opciones elegidas en la configuración de la impresora
explicada anteriormente, y pregunta si desea abrir dicho menú, si lo desea pulse “Sí”
en caso contrario pulse en el “No”, por tanto se enviará según la configuración que se
tenga ya.
57
Figura 5.19: Modificar la configuración de la impresora
Si no se han querido modificar las opciones de la impresora aparecerá el cuadro
de la figura 5.20, en caso contrario aparecerá el menú de la configuración de la
impresora (figura 5.12), y una vez cambiado y dado al “Ok” aparecerá el mismo cuadro
que aparecía al seleccionar “Sí” de la figura 5.19, es decir, aparecerá la figura 5.20.
Figura 5.20: Crear el mensaje de correo electrónico
Para completar el cuadro hay que seguir los siguientes pasos:
“E-mail addres”: dirección de correo electrónico a la que se quiere enviar el
archivo, se puede ver un ejemplo de cómo escribirlo en la imagen.
“E-mail subject”: asunto del mensaje
“E-mail body”: cuerpo del mensaje, es decir el contenido del mensaje que
se quiera enviar.
“Attachment”: índica el número de archivos adjuntos en el mensaje.
“Browse”: sirve para explorar en el ordenador los archivos que se quieran
adjuntar, encima pone “Enter the full path for each attachment, or click
58
(browse)” que quiere decir que hay dos opciones, o escribir el nombre
completo de cada archivo adjunto o se explora pinchando en “Browse”.
“E-mail signature”: firma de correo electrónico.
Una vez completados los distintos campos para enviar el mensaje, clicar en
“Send” es decir, mandar, en el caso de querer cancelar la operación pinchar en
“Cancel” y si se quiere cerrar la ventana sin enviar ningún mensaje se pincha en
“Close”.
10) Quick Process Selection (Selección de un proceso)
Desde este menú (figura 5.3) se puede acceder a la selección del proceso para el
proyecto que se quiera realizar. Dentro esta sección se pueden realizar los distintos
proyectos incluidos en el programa. Debido a la complejidad de este menú, se va a
explicar más adelante, en un apartado exclusivo para él.
11) Exit Cadix (Salir del programa Cadix)
La opción “Exit Cadix” permite salir del programa. Antes de cerrar el programa,
saldrá una advertencia, ver figura 5.21, para preguntar si se está seguro de salir del
programa, si es que sí, se clica en “Sí” y se cerrará el programa en caso de querer
continuar y no cerrar el programa pulsar “No”.
Figura 5.21: Advertencia para salir de CADIX
5.1.2. Tools (Herramientas)
“Tools” es la segunda pestaña que aparece en la cabecera principal (figura 5.2).
En este menú aparecen distintas herramientas que pueden ser útiles a la hora de
59
realizar el proyecto, tal como se muestra en la figura 5.22, y que van a ser descritas a
continuación.
Figura 5.22: Menú desplegable de “Tools”
1) Comparative Cost Evaluation (Evaluación de los costes comparativos)
A través de ésta opción se puede obtener una evaluación económica del proyecto
realizado, así se podrá saber el coste que supondrán las resinas utilizadas y los
reactivos empleados en el sistema. Hay diferentes maneras de realizarla (véase figura
5.23).
Figura 5.23: Menú desplegable de “Comparative Cost Evaluation”
60
“Start Cost evaluation”: comenzar una evaluación económica. Clicando en ella
aparece la ventana mostrada en la figura 5.24.
Figura 5.24: Introducción del coste de los reactivos empleados
Hay un apartado llamado “Currency” que significa moneda e informa del sistema
monetario que se está utilizando, el tipo de moneda se puede cambiar desde la
cabecera principal en “Options” y “Unit system” (apartado 5.1.3) o bien desde el pie de
ventana (apartado 5.3). En “Chemical cost”, se introduce el coste de los reactivos
utilizados (precio por cada tonelada) para poder realizar la evaluación económica.
Estos reactivos pueden ser ácido clorhídrico, ácido sulfúrico o hidróxido sódico. Por
último en el apartado “Price list reference” dice que se introduzca el coeficiente que
usted suele utilizar para obtener la lista de referencia para el usuario final, ya que la
actual lista de precios de las resinas Dowex se basa en la referencia original, el
programa por defecto pone un coeficiente de referencia de 1,25.
En la parte superior hay una casilla que dice “Check this box for an Existing Plant
Retrofit (EPR) Cost Evaluation” que quiere decir que se marque esa casilla para una
evaluación económica adaptada a una planta existente. Si no se marca la casilla y se
le da a “Ok” para confirmar, el programa pedirá que se abra un archivo para realizar la
evaluación. Si se marca dicha casilla al pulsar en “Ok” aparecerá la ventana mostrada
en la figura 5.25.
61
Figura 5.25: Información sobre las instalaciones existentes antes de la adaptación
En la parte superior de la ventana aparece un mensaje que indica que por favor,
se rellenen las casillas, esa información se utilizará como referencia para la
comparación de evaluación de los costes, y que se haga clic en “Cancel” si se olvida
de algún elemento.
En el cuadro rojo que indica “Plant size”, es decir, el tamaño de la planta, hay que
rellenar 4 casillas:
“Number of lines same capacity”: número de líneas con la misma
capacidad.
“Lines in service all the same line”: líneas en servicio en toda la misma
línea.
“Net flow rate per line”: caudal neto de agua por línea.
“Net throughput per line”: volumen neto total de resina por línea.
Dentro del cuadro verde hay que poner la información sobre la regeneración de
las resinas de intercambio iónico:
“Acid type”: tipo de ácido para regenerar, seleccionar cloruro de hidrógeno
(HCl) o ácido sulfúrico (H2SO4).
“Acid per regen.”: ácido para la regeneración, se puede introducir en
unidades de masa (kg del 100% de ácido) o en volumen (litros al tanto %,
ej: 5 litros al 98%).
“NaOH per regen”: hidróxido de sodio para la regeneración, también puede
ir medido en masa o en volumen.
62
“Service water per regeneration (m3)”: agua de servicio para el lavado de la
resina en la regeneración medida en metros cúbicos:
o “Demineralized water (DI)”: agua desmineralizada.
o “Decationized water (DC)”: agua desionizada.
o “Filtered raw water (FR)”: agua bruta filtrada.
“Duration of one regeneration”: duración de la regeneración en horas.
En el cuadro azul se pide el volumen de la resina por línea en litros, hay que
seleccionar la forma iónica utilizada para informar sobre el volumen de la resina, H+
(H-form), Na+ (Na-form), base libre (free base), OH- (OH-form) y Cl- (Cl-form), sabiendo
lo que significa cada cuadro:
o “WAC”: weak acid cation, es decir, el catión de un ácido débil.
o “SAC”: strong acid cation, catión de un ácido fuerte.
o “WBA”: weak base anion, anión de una base débil.
o “SBA”: strong base anion, anión de una base fuerte.
Una vez rellenadas todas las casillas seleccionar “Ok” para confirmar, seguido
pedirá que se abra el archivo de Cadix que se quiera comparar.
Una vez abierto el archivo a comparar, aparecerán los resultados de la evaluación
económica (figura 5.26) con diferente información referida al “Operating parameters”
(parámetros de operación).
Figura 5.26: Resultados de la evaluación económica
63
Una vez observado los resultados mostrados en la figura 5.26, clicar en “Page 2”
para continuar viendo los resultados de la evaluación económica (figura 5.27) en la
que aparece información referida al “Yearly parameters” (parámetros anuales) e
información general.
Figura 5.27: Continuación de los resultados de la evaluación económica
“Default Chemicals cost”: coste de los productos químicos predeterminado.
Mediante esta opción se pueden modificar los costes de los productos químicos para
que se queden establecidos de esa manera y no tener que estar introduciendo los
costes cada vez que se realice una evaluación económica. Dentro de ésta opción hay
3 posibilidades mostradas en la figura 5.28.
Figura 5.28: Menú desplegable de “Default Chemicals cost”
64
“Enter chemicals cost”: introducir los costes de los productos químicos. Permite
introducir los costes de los reactivos y guardar una lista con el nombre que se quiera
(figura 5.29).
Figura 5.29: Ventana de “Enter chemicals cost”
Se meten los valores como se ha explicado anteriormente, una vez introducidos
los valores de los costes de los reactivos en “Give a name to this list” se pone el
nombre de la lista que se quiere crear con los valores añadidos, una vez nombrada,
presionar “Save” para guardar la lista creada. Si se desea se pueden volver a
introducir nuevos valores y guardar más listas clicando en “Save”, por el contrario si no
se desea seguir creando listas presionar “Close” para cerrar.
“Edit Chemicals cost”: editar los costes de los productos químicos. Gracias a
esta opción se pueden modificar los costes de las listas creadas (véase figura 5.30), la
lista que ya existía por defecto llamada “CADIX Default Chemical cost” no se puede
modificar. Se selecciona una lista a la derecha de donde pone “Select a cost from this
list”, pinchando en las flechas que hay a la derecha de dicho cuadro aparecen los
distintos nombres de las listas de costes que se tengan creadas, se selecciona la que
se quiera cambiar y luego se modifican los valores que se deseen. Una vez
introducidos los nuevos costes en la lista adecuada, seleccionar “Save” para
guardarlo, cuando ya no se desee modificar ninguna lista más clicar en “Close” para
cerrar.
65
Figura 5.30: Ventana de “Edit Chemicals cost”
“Delete Chemicals cost”: borrar los costes de los productos químicos. Ésta
opción permite borrar las listas creadas (figura 5.31), la lista que ya existía por defecto
llamada “CADIX Default Chemical cost” no se puede borrar. Se selecciona una lista a
la derecha de “Select cost from this list” clicando en las flechas a la derecha del
cuadro, una vez seleccionada la lista que se desee borrar, clicar en “Delete”. Cuando
se haya terminado de borrar todas las listas que se quiera presionar “Close” para
cerrar la ventana.
Figura 5.31: Ventana de “Delete Chemical cost”
66
2) Update Currency Rate (Actualizar la tasa de la moneda)
Ésta es la segunda opción de la pestaña “Tools” (figura 5.22) que permite cambiar
la moneda utilizada en el programa, también se pueden incluir nuevas monedas que
no estén por defecto. Hay 4 tipos de monedas: el “USD” (“US dollar”: dólar de EEUU),
“Euro” (“European Currency”: moneda Europea), “£UK” (“UK Sterling Pound”: Libras
del Reino Unido) y “Yen” (“Japanese Yen”: Yen Japonés). Para cambiar el tipo de
moneda en el cuadro de la figura 5.32, se puede elegir pulsando sobre los círculos
dentro del recuadro morado al lado de la moneda que se desee. Para crear nuevas
monedas hay que presionar en el cuadrado escrito en rojo para introducir el nombre de
la nueva moneda, en el marcado en naranja para poner el símbolo que aparecerá en
el pie de página y en el marcado en azul claro el valor de la moneda en comparación a
un dólar (USD), se debe recordar que el valor de una moneda respecto de otras, en
este caso el USD, cambia continuamente, por tanto se debería de cambiar dicho valor
por el actual.
Figura 5.32: Cambio de unidades monetarias
Si no se quiere modificar presionar en “Cancel” para cancelar el cambio, por el
contrario, si se elije otra moneda hay que darle a “Save & Close”, es decir, guardar y
cerrar el cambio realizado.
67
3) DOWEX resin pricing (Precios de resina DOWEX)
Tercera opción de la pestaña “Tools”. Dentro de éste apartado hay una opción
para escoger, “Enter Resin pricing” (figura 5.33), que permite modificar los precios de
las resinas DOWEX que vienen por defecto en el programa.
Figura 5.33: Menú desplegable de “DOWEX Resin pricing”
Al clicar en la única opción que da, aparece un mensaje de aviso como el
mostrado en la figura 5.34 en el que se informa que se pueden modificar los precios de
la resina DOWEX en la siguiente tabla y que se debe asegurar que todas las resinas
tienen los precios ya que sino en la etapa de selección de resina en el diseño, puede
dar un error de ejecución del proceso.
Figura 5.34: Advertencia sobre los precios de las resinas
Al clicar en “Aceptar” aparecerá la ventana de actualización de los precios de las
resinas DOWEX, ver figura 5.35, en la cual se pueden ir metiendo los nuevos precios
de las resinas, una vez hecho marcar “Save change at exit” para guardar los cambios
a salir y por último presionar “Ok”. En caso de no querer cambiar los precios de las
68
resinas y querer mantener los precios de CADIX pulsar en “Cancel” para cancelar la
operación.
Figura 5.35: Ventana de actualización de los precios de las resinas DOWEX
4) Custom vessel list (Lista de recipientes de medida)
La siguiente opción de “Tools” o Herramientas es “Custom vessel list” que
muestra la lista de recipientes de medida. Se indican cuatro opciones que van a ser
descritas a continuación (figura 5.36).
Figura 5.36: Menú desplegable de “Custom vessel list”
69
“Enter vessel dimensions”: Introducir las dimensiones del recipiente. Al
seleccionar esta opción aparece la ventana de la figura 5.37, en la cual informan de
que hay dos posibilidades para entrar en la línea personalizada de recipientes.
Figura 5.37: Ventana para entrar en las dimensiones del recipiente
La primera posibilidad (el reactor marrón) permite acceder a un único recipiente
en el que la resina catiónica y aniónica están mezcladas. En la segunda posibilidad
(los dos reactores azul y rojo conectados) la resina aniónica y catiónica estarán
emplazadas en distintos recipientes, pudiendo tener distintos tamaños. Por último hay
una casilla seleccionable que indica que los volúmenes de la resina están predefinidos
y que CADIX no permite modificar los volúmenes, en caso de querer modificar los
volúmenes habrá que marcar la casilla.
Después de seleccionar las opciones que se deseen, clicar en la flecha de abajo a
la derecha y aparecerá una ventana similar a la de la figura 5.38, para la opción de
una serie de recipientes, salvo que los cuadros rosas y azules estarán en diferentes
cuadrados según se haya marcado o no el poder modificar los volúmenes de CADIX
en la ventana anterior de la figura 5.37. Los datos se introducen en los cuadros
blancos, mientras que los cuadros coloreados calculan el valor de forma automática.
En el caso de elegir un único recipiente la columna azul y blanca llamada “SBA” no
aparecerá.
70
Figura 5.38: Nueva lista de recipientes
Lo primero que se debe hacer es poner un nombre a la línea en el cuadro
superior, seguido pulsar en “Start” para que aparezcan las descripciones mostradas en
la figura 5.39 recuadradas de verde, después completar los cuadrados blancos, ya que
en los rosas y azules aparecerá la medida calculada por el programa según hayamos
rellenado las otras casillas blancas, y por último elegir a la derecha en “Water
distributión system” el sistema de distribución de agua.
Figura 5.39: Nueva lista de recipientes (paso 2)
Para el caso de “Water distribution system” se muestran 3 opciones de forma que
se debe elegir la forma en que se va a distribuir el agua.. En la figura 5.40 se muestra
cada una de las opciones dadas.
71
Figura 5.40: Tipos de recipientes para distribuir el agua
Dentro del cuadrado verde de la figura 5.39, hay 5 datos que se deben rellenar:
o “External vessel diameter”: Diámetro externo del recipiente.
o “Wall thickness”: Espesor de la pared.
o “Area”: Área.
o “Height between plates (H)”: Altura entre platos, es la altura representada
como H en la figura 5.37.
o “Available volumen”: Volumen disponible del recipiente.
Al introducir los datos en los cuadros blancos, en los cuadros rosas y azules
aparece la medida, en este caso del área y del volumen disponible, para realizar otra
medida clicar en “Next”. Para salir clicar en “Save & Exit” y se guardará y saldrá de la
ventana de las medidas de los recipientes.
“Edit vessel dimensions”: Esta es la segunda opción de la herramienta “Custom
vessel list” y sirve para editar las dimensiones del recipiente. Funciona exactamente
igual que la opción anterior pero para un único recipiente y sin marcar la opción de
cambiar el volumen de la resina (figura 5.41). La diferencia con la opción anterior es
que para acceder a la información de los cuadros a rellenar en vez de clicar “Start” hay
que darle a “Display”, el resto funciona igual.
72
Figura 5.41: Ventana para editar las medidas del recipiente
“Modify vessel dimensions”: La tercera opción es modificar las dimensiones del
recipiente. Al igual que el apartado anterior (figura 5.41), aunque se debe seleccionar
en el cuadro de arriba una lista de recipientes ya creada y modificar los valores que se
desee que estén dentro de los cuadros blancos.
“Delete vessel dimensions”: Borrar las dimensiones del recipiente. La ventana
para borrar las dimensiones del recipiente se muestra en la figura 5.42, en el cuadro
de arriba se elige un archivo de recipientes ya guardado con anterioridad, una vez
seleccionado presionar “Delete” para borrarlo.
Figura 5.42: Ventana para borrar las dimensiones del recipiente
73
El texto rojo mostrado a la izquierda de la figura 5.42 avisa que cualquier archivo
borrado es enviado a la papelera de reciclaje, por tanto mientras no se vacíe la
papelera se puede recuperar el archivo. Por último avisa que no se puede utilizar el
mismo nombre para crear un nuevo archivo.
5) Default water analysis (Análisis de agua predeterminado)
Dentro de “Default water analysis”, es decir, análisis de agua a tratar
predeterminado (figura 5.43), es la quinta herramienta que aparece en la cabecera.
Muestra 5 opciones diferentes que se describen a continuación.
Figura 5.43: Menú desplegable de “Default water analysis”
“Edit Default Water Analysis”: editar el análisis de agua por defecto. Al
seleccionar esta opción aparece la ventana mostrada en la figura 5.44, que muestra
los valores por defecto de la composición del agua de un grifo convencional que tiene
ya incluidos el programa, desde ésta opción no se pueden cambiar los valores.
74
Figura 5.44: Ventana de selección del análisis de agua por defecto
“Create default Water Analysis”: crear el análisis de agua por defecto. Al
seleccionar esta opción aparece la ventana de la figura 5.45 en la cual se pueden
introducir los valores del agua de alimentación.
Figura 5.45: Análisis del agua de alimentación
75
Dentro del cuadro rojo de la figura 5.45 hay dos opciones para seleccionar:
o “Feed is one source”: una fuente de alimentación.
o “Feed is a mixtures of”: la alimentación es una mezcla. Si se selecciona
esta opción aparecerá debajo un cuadro como el mostrado en la figura
5.46, en la cual se debe poner el caudal (m3/h) en cada una de las
corrientes y debajo en el porcentaje (%) que supone cada corriente
respecto a la alimentación total. En la derecha pondrá el caudal total de la
alimentación y el porcentaje (%) de ésta, que siempre será del 100%.
Cuando se hayan completado las corrientes que forman la alimentación,
que por defecto son dos, clicar en “Ok”.
Figura 5.46: Alimentación con varias corrientes mezcladas
En el cuadro verde de la figura 5.45 pide las unidades de la concentración de los
compuestos, se debe seleccionar la que corresponda con las unidades de los valores
que se vaya a introducir. Debajo del cuadro verde se debe introducir el nombre que
que se le da a la corriente de agua. A continuación se introducen los valores en las
unidades seleccionadas en los cuadros blancos de cada compuesto. Para pasar al
siguiente paso clicar en la flecha de abajo que apunta a la derecha.
En la parte inferior de la ventana de la figura 5.47, se deben introducir los datos
que piden en las unidades dadas:
o “Silica as SiO2”: Sílice como SiO2.
o “pH”: pH de la alimentación, comprendido entre 4,5 y 11.
o “Free CO2”: CO2 libre, éste dato se puede introducir manualmente o bien
lo puede calcular el programa pulsando en “Evaluate free CO2” usando los
valores de “pH” y la alcalinidad “m-Alkalinity”.
o “Temperature”: Temperatura, dentro del intervalo 4-40ºC (excepto para el
diseño de una planta de ablandamiento del agua que puede llegar a 90ºC).
o “Organics as KMnO4”: Productos orgánicos valorados con KMnO4, que
son ácidos orgánicos de gran peso molecular, muy perjudiciales para las
resinas de intercambio iónico. Se ha demostrado que el agua previamente
76
tratada por membranas (ósmosis inversa, nanofiltración y/o ultrafiltración)
no contiene materia órganica que puedan afectar a la operación de un
sistema de intercambio iónico, incluso aunque el valor de “Organics as
KMnO4” sea alto.
o “Organics as O2”: Productos orgánicos como O2 consumido, éste tipo de
materia orgánica no es absorbida por las resinas, por lo tanto no presentan
ningún tipo de peligro para éstas.
o “% non polar”: Porcentaje de compuestos no polares.
o “Suspended material (average)”: Promedio de materia en suspensión
o “Cost of filtered & pretreated water feed to IX plant”: Coste del agua filtrada
de la alimentación y un tratamiento previo para la planta.
Figura 5.47: Paso dos del análisis de agua de la alimentación
Una vez completadas todas las casillas clicar en la flecha inferior que apunta a la
derecha y ya se habrá creado una nueva corriente de agua de alimentación.
“Modify Default Water Analysis”: modificar el análisis de agua dado por defecto.
En ésta opción aparecen las mismas ventanas que en el apartado anterior de “Create
Default Water Analysis” en la cual se pueden modificar los valores que se deseen,
cambiándolos en las casillas correspondientes y dándole a las flechas de abajo que
apuntan a la derecha para guardar los cambios.
77
“Delete Default Water Analysis”: borrar el análisis de agua por defecto. Una vez
seleccionada esta opción aparece la ventana mostrada en la figura 5.48, en la parte
superior de ésta ventana hay un cuadro en azul, en el cual se debe elegir la corriente
que se desee borrar y una vez seleccionada clicar en “Delete” para borrarla.
Figura 5.48: Ventana para borrar los datos de la corriente de alimentación
“Download typical analysis”: descargar el análisis típico. Ésta opción permite
descargarte la composición del agua de diferentes ríos o lagos del mundo, que están
incluidos en la lista de la base de datos de CADIX. Desde la ventana de la figura 5.49
se seleccionan los ríos o lagos que se quiera a la izquierda y se le da a “Add” para
añadirlas a nuestro programa, una vez añadidas todas las que se quieran pulsar “Ok”
para confirmar y salir.
Figura 5.49: Bases de datos de diferentes ríos y lagos del mundo
78
6) DOWEX literature (Librería de DOWEX)
Es la sexta herramienta de la pestaña “Tools” (figura 5.22) y permite leer archivos
relacionados con diferentes temas de DOWEX en Acrobat Reader (figura 5.50), para
ello se deben de tener archivos de lectura descargados de la página web, si no se
tienen, no aparecerá ningún archivo en la carpeta “lechdata” dedicada para ello. Para
descargar lecturas se hace desde el menú que se va a explicar a continuación, y para
abrir una lectura desde ésta ventana se hace doble clic en el archivo que se quiera
leer.
Figura 5.50: Librería DOWEX
7) Dowex literature download (Descarga de librería Dowex)
La descarga de librería Dowex permite descargarse textos para leer en el Acrobat
Reader desde la opción anterior. Lo primero que aparece al seleccionar esta opción es
la ventana mostrada en la figura 5.51, que informa de que si se pulsa “Aceptar” se
accederá a la página web de Dow Water Solutions, la literatura de DOWEX es
compatible con el formato pdf y si se quiere se puede manejar la literatura desde
CADIX. La descarga de cada elemento se guarda en la carpeta Cadix\Techdata.
Pulsar “Aceptar” para continuar.
79
Figura 5.51: Descargar librería Dowex
La siguiente ventana que aparece solo es compatible para los sistemas operativos
que se describen en el menú ayuda (“Help”) y se muestra en la figura 5.52. A partir de
la página web que está dentro del recuadro rojo se accede a la página web de “Dow
Water Solution” a través de la cual se pueden descargar las lecturas de Dowex.
Figura 5.52: Información sobre la descarga de librería Dowex
8) Resin cross reference chart (Tabla de referencias de resinas)
A través de ésta opción de la pestaña “Tools” se puede acceder a una tabla que
proporciona información acerca de los distintos tipos de resinas, tal como se muestra
en la figura 5.53. En la parte inferior de la imagen hay distintas letras en color verde
claro que permiten acceder a otros tipos de resinas clicando en ellas.
80
Figura 5.53: Tabla de referencias de resinas
9) Number format (Formato de número)
Según el formato de número se permite abrir archivos CADIX que hayan sido
guardados con otras versiones del programa, si el usuario solo tiene una versión de
CADIX, en éste manual solo se utiliza la versión 6 del programa, no será necesario
que modifique esta opción. Ver la imagen de “Number format” en la figura 5.54.
Figura 5.54: Menú desplegable de “Number format”
10) Feed water analysis (Análisis del agua de la alimentación)
Esta opción solo se puede utilizar cuando se está realizando un proyecto, permite
ver la composición del agua de la alimentación, aparece en una ventana como la
mostrada en la figura 5.55.
81
Figura 5.55: Análisis del agua de alimentación
11) Organic load (Carga orgánica)
Desde ésta opción se puede ver la carga orgánica que tiene el agua de
alimentación a través de la ventana mostrada en la figura 5.56.
Figura 5.56: Carga orgánica del agua de alimentación
12) Cadix tools (Herramientas de Cadix)
En este menú se encuentran 4 herramientas útiles que pueden ser necesarias
para la realización del proyecto como son: calculadora, conversión de unidades,
función restauradora y un recipiente medidor, esté submenú dentro de “Cadix tools” se
puede ver en la figura 5.57.
82
Figura 5.57: Herramientas de CADIX
Cada una de las 4 opciones se explican a continuación:
“Calculator”: calculadora, ésta función no está realizada por el programa
CADIX, sino que es un enlace al programa de Windows (figura 5.58).
Figura 5.58: Calculadora de Windows
“Unit converter”: conversor de unidades (figura 5.59).
Figura 5.59: Conversión de unidades
83
Dentro del recuadro rojo dándole a las flechas hacia arriba o hacia abajo se
cambia la variable para la que se quiere cambiar de unidades, en este caso está
escrito por defecto viscosidad absoluta por tanto aparecen unidades como Pa·s, cP….
En los cuadros azules aparece el valor según la unidad que haya escrita a la derecha,
al abrir la aplicación aparece por defecto 1 cP y el resto de unidades en base a eso, es
decir que 1 cP son 0.001 Pa·s. Por último en los recuadros verdes se mete el valor de
la unidad que se quiera cambiar, si por ejemplo si se escribe 3 cP en el cuadro verde
de la izquierda, y aparecen las cifras correspondientes en otras unidades como se
muestra en la figura 5.60.
Figura 5.60: Ejemplo de la conversión de unidades
“Function restorer”: función restauradora, dentro de ésta opción hay diferentes
funciones que se pueden restaurar (figura 5.61), se selecciona las funciones que se
quieran y seguido presionar en “Ok” para confirmar y salir de la ventana, en la mayoría
de los casos los cambios se efectuarán al volver a iniciar el programa.
Figura 5.61: Ventana de la función restauradora
84
En concreto son 8 las funciones que se pueden restaurar, pero solo permite
modificar dos:
o “Restore into about comparative cost evaluation”: realizar la restauración
sobre la evaluación comparativa de costes.
o “Restore Dow proprietary information”: restaurar la información de
propiedad de Dow.
“Vessel sizer”: la traducción literal es recipiente medidor, con esto se refiere a
que introduciendo el diámetro o área, el peso o volumen de la resina y el caudal se
obtienen datos acerca del recipiente, la resina y la velocidad de flujo (figura 5.62).
Figura 5.62: Recipiente medidor del programa CADIX
La frase que está escrita en color rojo dice que hay que meter el diámetro o el
área, el volumen o peso de la resina y el caudal para obtener los 3 datos que no hayan
sido completados, por ejemplo si se introduce el diámetro, el peso de la resina y el
caudal se obtendrán el área, el volumen de la resina y la velocidad de flujo. Una vez
introducidos los tres datos que pide, clicar en “Calc” y calculará los datos, para un
nuevo cálculo de flujo darle a “Clear” y limpiara los datos introducidos con anterioridad
para poder introducir nuevamente los nuevos datos.
Cada cuadro azul, verde y amarillo proporciona información acerca de:
“Diameter”: Diámetro.
“Area”: Área.
“Resin height”: Peso de la resina.
“Resin volumen”: Volumen de la resina.
“Flow rate”: Caudal.
“Flow velocity”: Velocidad de flujo.
85
13) Acces to LS Web site (Acceso a la página web de LS)
A través de esta opción se llega a la misma ventana que la de “Dowex literatura
download”de la cabecera principal en “Tools”. En dicha ventana aparece la dirección
web para poder acceder a la página pinchando sobre ella.
14) Cadix Incident Report (Informe de incidente de Cadix)
Esta función sirve para informar de cualquier problema que encuentre en CADIX,
de forma que aparece una ventana como la mostrada en la figura 5.63, que informa
que en el paso siguiente, se mostrará un archivo de Excel (TM) de hoja de cálculo que
puede ser completado y enviado por correo electrónico a Dow, pero solo está
disponible si la versión apropiada de Excel está instalada en su ordenador. Utilice la
función de impresión de Excel para enviar el informe. Si desea continuar pulsar “Sí” en
caso contrario clicar en “No”.
Figura 5.63: Advertencia para el informe de incidente de CADIX
5.1.3. Options (Opciones)
A través del menú desplegable de opciones, figura 5.64, se puede acceder a
distintas aplicaciones descritas a continuación:
Figura 5.64: Menú desplegable de “Options”
86
1) Unit system (Sistema de unidades)
Dentro de éste menú muestran dos opciones: “Metris Unit System” (sistema
métrico europeo) y “US Unit System” (sistema de EEUU o inglés), cliclando encima de
ellos se selecciona el sistema de unidades que se desee utilizar (figura 5.65).
Figura 5.65: Opciones de “Unit system”
2) Activate PDF files lecture (Activar la lectura de archivos pdf)
Pinchando encima de esta frase se activa la lectura de archivos pdf y queda
marcado en la izquierda, volviendo a pinchar encima se va la marcay se desactiva la
lectura de archivos pdf, como se muestra en la figura 5.66.
Figura 5.66: Activación/desactivación de la lectura de archivos pdf
3) Activate PDF Writer (Activar el escritor de pdf)
Este menú funciona exactamente igual que el anterior, clicando encima se activa
o se desactiva según aparezca o desaparezca el tick respectivamente. En este caso lo
que se activa es el escritor de pdf, para ello es necesario disponer de uno, en caso
contrario no se podrá activar y permanecerá siempre desactivado incluso aunque se
clique en él. En éste último caso aparecerá una ventana, mostrada de la figura 5.67,
en la cual informan de que el programa es incapaz de encontrar un escritor pdf en su
87
ordenador y que por favor seleccione uno de forma manual en: File/Print setup/Printer
selection.
Figura 5.67: No se encuentra escritor pdf
4) Edit/Change default parameters (Editar/modificar parámetros
predeterminados)
Presionando esta opción de editar/modificar parámetros predeterminados
aparece, lo primero, un cuadro de advertencia, figura 5.68, que advierte de que los
datos utilizados por CADIX como valores por defecto en los siguientes pasos, se
pueden cambiar para personalizar los datos que se desee, teniendo en cuenta que
CADIX no controla su entrada.
Figura 5.68: Cuadro de advertencia
Después de aceptar la advertencia anterior aparecerán 3 páginas de datos
escritos por defecto por el programa que se pueden cambiar en caso de que no
coincida con los datos que quiera el usuario. Para cambiar de una página a otra se
hace desde las flechas que hay en la parte inferior derecha que se muestra en la figura
5.69.
88
Figura 5.69: Página 1 de los parámetros predeterminados.
Por último, una vez realizados los cambios, hay que marcar el cuadrado que hay
dentro del recuadro naranja de la figura 5.70 que pone “Save changes at exit”, es
decir, guardar cambios al salir, una vez guardados los cambio darle a “Close” para
cerrar la ventana de parámetros predeterminados.
Figura 5.70: Página 3 de los parámetros predeterminados
5) Change default projects folder (Cambiar la carpeta predeterminada de
proyectos)
Para cambiar la carpeta dónde se guarden los proyectos, es necesario cambiarla
desde éste menú. Abriéndolo aparece la ventana de la figura 5.71.
89
Figura 5.71: Cambiar la carpeta de proyectos predeterminada
Se elige la carpeta que se quiera desde el recuadro verde, una vez seleccionada
presionar en “Save Path & Close” para guardar y cerrar, en caso de querer volver a
restablecer la carpeta predeterminada de CADIX selecciona “Reset Cadix default” todo
esto dentro del recuadro azul. También se puede pone una descripción del archivo en
“File description” dentro del cuadro naranja. En caso de querer cancelar la operación
se seleccionará “Cancel”.
5.1.4. Help (Ayuda)
En este menú se encuentran ayudas e información para cualquier duda o
problema que surja sobre el programa CADIX (figura 5.72).
Figura 5.72: Menú desplegable de “Help”
1) Cadix Help (Ayuda de Cadix)
Desde esta opción se pueden resolver las dudas que se tengan, para poder
acceder a este menú hay que tener un determinado sistema operativo, sino no
aparecerá la ventana de ayuda.
90
Si no puede el usuario acceder al menú de ayuda y tiene de sistema operativo
Windows 7, se puede descargar dicho menú para que le sea compatible con su
sistema operativo y pueda acceder a la ayuda. La aplicación para descargársela se
encuentran en la misma página de descarga del programa CADIX (figura 5.73):
http://www.dowwaterandprocess.com/support_training/design_tools/cadix.htm
Figura 5.73: Descarga del menú ayuda para Windows 7
En la figura 5.73, se puede ver que hay dos aplicaciones para descargar, una
para un sistema operativo de 32 bits y otra para 64 bits, dependiendo del ordenador
que se tenga será uno u otro.
La ventana de ayuda del programa tiene un aspecto como el de la figura 5.74.
Dentro de ésta ventana lo más útil para resolver las dudas es el apartado recuadrado
de rojo de dicha figura llamado Índice. Dentro del apartado Índice, aparecen diferentes
palabras relacionadas con el programa (figura 5.75), seleccionando una de ellas,
aparece la información oportuna para indicar su significado.
91
Figura 5.74: Ventana de ayuda de CADIX
Figura 5.75: Índice dentro del menú ayuda de CADIX
2) About Cadix (Sobre Cadix)
Al clicar en “About Cadix” se accede a la información mostrada en la figura 5.76,
que informa sobre Cadix, quienes son los creadores, avisa de que no está permitido
copiar y distribuir el programa.
92
Figura 5.76: Información sobre Cadix
En los cuadros grises de la figura 5.76, si se le da a “Ok” se sale de esa pantalla,
si se le da a “Propietary info…” se accede a otra ventana en la cual dan información
más detallada sobre el propietario del programa, para salir de esta ventana y volver a
la anterior se le da en el cuadro gris de la nueva ventana, figura 5.77, que dice “Close”,
es decir, cerrar.
Figura 5.77: Información sobre el propietario de Cadix
93
5.2. Cabecera secundaria
En esta cabecera se encuentran los principales menús del programa, para poder
acceder a ellos de manera fácil y rápida. En la figura 5.78 se pueden ver todos los
iconos y cuál es su principal función.
Figura 5.78: Iconos de la cabecera secundaria
Se van a describir los distintos menús de la cabecera secundaria, comenzando de
izquierda a derecha:
Selección del proceso: éste es el icono a través de él se puede acceder a
la selección del proceso para el proyecto que se quiera realizar. Desde esta sección se
pueden realizar los distintos proyectos incluidos en el programa. Éste apartado ha sido
explicado en el apartado 5.1.1 en “New project”.
Abrir un archivo: esta opción permite abrir un archivo del programa CADIX,
es decir, abrir un proyecto realizado por el programa. Pinchando en el icono se abre la
ventana mostrada en la figura 5.79, en la cual se elige en la parte derecha el archivo a
94
abrir se selecciona y se le da a “Open” (abrir), también está la opción de seleccionarlo
y darle a “Delete” para eliminar el archivo, por último pulsando “Cancel” se cancela la
apertura de archivos.
Figura 5.79: Apertura de archivos CADIX
Cerrar el proyecto actual: si se quiere cerrar el proyecto actual se utiliza
éste icono pinchando sobre él. En ese caso aparecerá una ventana, mostrada en la
figura 5.80, que avisa de que se tenga cuidado ya que con éste icono se cerrará el
proyecto actual, si se desea continuar y cerrar el proyecto seleccionar “Sí” en caso
contrario presionar “No” y el proyecto seguirá abierto y disponible para continuar con
su manejo.
Figura 5.80: Advertencia para cerrar el proyecto
Guardar el proyecto actual: clicando en el icono se guarda el proyecto que
se esté realizando, ésta opción ha sido explicada en el apartado de cabecera principal
en File/Save Project.
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Borrar un archivo: el siguiente icono sirve para borrar (archivo o proyecto
actual), explicado en el apartado cabecera principal en File/Delete Project.
Configuración de la impresora: desde este icono se puede acceder a la
configuración de la impresora, es el mismo menú que el de la cabecera principal en el
menú desplegable “File” la opción de “Print setup”, explicado anteriormente.
Imprimir archivo: según los cambios realizados en la configuración de la
impresora (icono a su izquierda) se imprimirá el documento o documentos
seleccionados. Si el proyecto no ha sido guardado con antelación saldrá un cuadro
como el de la figura 5.81, informando de que el archivo no ha sido guardado y es
recomendable antes de realizar el siguiente paso, si se quiere guardar el archivo antes
de imprimirlo darle a “Sí” en caso contrario a “No” y el archivo será impreso sin haber
sido guardado.
Figura 5.81: Aviso para guardar el proyecto antes de imprimir
Imprimir archivo pdf: para imprimir un archivo en pdf es necesario tener un
escritor pdf, sino, no será posible y aparecerá la ventana de la figura 5.82, en la cual
se informa que el programa es incapaz de encontrar un escritor pdf en su ordenador y
que se seleccione uno de forma manual en: File/Print setup/Printer selection.
Figura 5.82: No se encuentra escritor pdf
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Evaluación económica: en éste menú se puede obtener una evaluación
económica del proyecto realizado, introduciendo el coste de los reactivos utilizados. Es
la misma opción que hay si desde la cabecera principal se selecciona
“Tools”/”Comparative Cost Evaluation”/”Start Cost evaluation”, éste apartado ha sido
explicado anteriormente.
Muestra del resultado: este icono muestra el resultado del proyecto que
este abierto en ese momento.
Ayuda: en éste menú está la ayuda sobre el manejo del programa.
Dependiendo del sistema operativo que se tenga en el ordenador no dejará verlo ya
que no es compatible con los nuevos sistemas operativos.
Librería de resinas DOWEX: clicando en esta opción permite acceder a la
librería de DOWEX, explicada en el apartado de la cabecera principal en
Tools/DOWEX literatura.
Herramientas: dentro de este menú se encuentran 4 herramientas útiles que
pueden ser necesarias para la realización del proyecto como son: calculadora,
conversión de unidades, función restauradora y un recipiente medidor, esté submenú
dentro de herramientas se puede ver en la figura 5.57.
Cada apartado de las 4 herramientas que ofrece el programa están explicados en
el apartado anterior de la cabecera principal, en Tools/Cadis tools.
Contacta con Dow Water Solution: a través de esté menú se puede
acceder a al contacto con Dow Water Solution por si se tiene cualquier duda acerca
del programa CADIX. Dependiendo del sistema operativo que se tenga no funcionará.
Enviar el archivo por e-mail: clicando en éste icono permite enviar un
archivo CADIX por correo electrónico, la manera de realizarlo ha sido explicada
anteriormente, ya que es el mismo menú que el de la cabecera principal en “File” y
dentro de éste en “Sent Cadix Result by E-mail”.
97
5.3. Pie de ventana
El pie de ventana se encuentra en la parte inferior del programa ejecutado. Esta
sección proporciona información acerca del proyecto que se esté realizando. En la
figura 5.83 viene representado el significado de cada apartado del pie de ventana.
Figura 5.83: Significado del pie de ventana
Hay un total de 6 apartados informativos en la parte inferior, cada uno de ellos
indica:
Unidad del sistema: indica las unidades de medida en que se está realizando
el proyecto, en este caso en unidades métricas. Para cambiar de unas unidades a
otras hay que pinchar encima de la unidad y saldrá una ventana (figura 5.84), que
informa que del cuidado que hay que tener con dicho cambio ya que se cerrará la fase
de proyecto actual, si se está de acuerdo pinchar en “Sí” y se cambiarán las unidades,
sino pinchar en “No” y permanecerán las primeras unidades.
98
Figura 5.84: Cambio de unidades del sistema
Moneda: índica el tipo de moneda con el que se realizarán la evaluación
económica. Para cambiar el tipo de moneda hay que pinchar en el cuadro de la parte
inferior, que informa el tipo de moneda que se está utilizando y saldrá un cuadro dónde
se puede elegir la moneda que se quiera tal como ha sido explicado en el apartado
cabecera principal/”Tools”/“Update Currency Rate”.
Proceso de diseño elegido: en este apartado está escrito el nombre del
proceso que se haya elegido para hacer el proyecto. Los diferentes procesos se elijen
desde el primer icono de la cabecera secundaria de selección del proceso llamado
“Quick process selection”.
Tipo de diseño: hay 3 tipos de diseño, “NPD” (“New Plant Design”: diseño de
nuevas plantas), “EPE” (“Existing Plant performance Evaluation”: evaluación de
desempeño de las instalaciones existentes) y “EPR” (“Existing Plant Retrofit”: adaptar
las plantas existentes).
Nombre del archivo: en esta sección pondrá el nombre del archivo, dicho
nombre ha sido especificado por el usuario al guardar el proyecto realizado.
Registro del estado: indica mediante símbolos si la versión de CADIX utilizada
es libre, es decir, que solo se podrá usar una parte básica del programa o por el
contrario se le ha introducido una clave que permite utilizar la totalidad del programa,
dicha clave se consigue mediante el registro del usuario explicado en el apartado 4.2.
Los símbolos del programa sin clave y con clave vienen representados en la figura
5.85.
Figura 5.85: Símbolo a) del programa libre y b) del programa con clave
99
5.4. Menú de navegación
Esta es una característica que permite una navegación sencilla a través de los
pasos de diseño del proyecto. La barra de navegación aparece a la derecha de la
pantalla tan pronto como se introducen los datos en CADIX o si abre un archivo
guardado en la memoria. Los botones de navegación se activan (pasando de gris a
negro) después de que la pantalla o el nivel correspondiente se muestren. Entonces,
es posible navegar a través del diseño gracias a éste menú. La barra lateral se
compone de tres pestañas (figura 5.86): entrada de los datos de la alimentación
(input), resultados del diseño (results) y cálculo y personalización (calc & customize).
Figura 5.86: Pestañas del menú de navegación.
A continuación, se van a explicar brevemente cada una de las 3 pestañas, siendo
detalladas más a fondo en el apartado 6, con el caso práctico.
100
5.4.1. “Input”
Para la introducción de los datos de alimentación, aparecen 8 elementos cada
una de las cuales corresponde a las 8 ventanas donde el usuario puede introducir los
datos de la alimentación que permitirán a CADIX realizar el diseño del sistema (figura
5.87).
Figura 5.87: Entrada de los datos de alimentación
Los 7 primeros elementos se utilizan para un nuevo diseño de planta (NPD), así
como para una evaluación de la planta existente (EPE) y la adaptación de la planta
existente (EPR). El último elemento solo se utiliza para informar a CADIX sobre los
tamaños de los recipientes de una planta ya existente, que le permitirá evaluar la
capacidad de la planta existente o para optimizar una planta existente para su
modificación. Al seleccionar uno de éstos elementos, aparecerá en la pantalla la
ventana correspondiente al nivel seleccionado.
Los elementos que forman la introducción de los datos de la alimentación son:
“Feed water analysis”: Análisis del agua de alimentación.
“Regeneration system & Layout”: Sistema de regeneración y diseño.
“Plant capacity & degasifier”: Capacidad de la planta y desgasificador.
101
“Outlet water quality requirements”: Requerimientos de la calidad del agua
de salida.
“Regeneration parameters”: Parámetros de regeneración.
“DOWEX resins selection”: Selección de las resinas DOWEX.
“Polishing stage parameters”: Parámetros de la etapa de pulido.
“Existing plant parameters”: Parámetros de una planta existente.
5.4.2. “Results”
El menú de navegación de los resultados contiene 8 elementos (figura 5.88),
dentro de los cuales los 7 primeros los puede mostrar CADIX cuando un diseño ha
sido completado. Dentro de estas ventanas aparecen algunos resultados en cuadros
verdes que indican que pueden ser modificados por el usuario. El último elemento está
disponible cuando se abre un archivo guardado de CADIX, al seleccionarlo se
muestran los resultados del diseño. En ésta última opción no se puede cambiar nada,
pero se puede utilizar cuando se desee una copia impresa de los resultados.
Figura 5.88: Resultados del diseño
102
Los elementos que forman los resultados son:
“Plant diagram”: Diagrama de la planta
“Performance design results”: Resultados del rendimiento del diseño
“Mechanical design results”: Resultados mecánicos del diseño.
“Regeneration flow sheet”: Diagrama de flujo de la regeneración.
“H/OH effluents balance”: Equilibrio de los efluentes H/OH.
“Polishing design results”: Resultados del pulido del diseño.
“Polishing regeneration flow sheet”: Diagrama de flujo de la regeneración
en el pulido.
“Edit saved results”: Editar los resultados guardados.
5.4.3. “Calc & Customize”
El menú de navegación de cálculos y personalización está formado por 8
elementos (figura 5.89).
Figura 5.89: Calculo y personalización
103
Cada uno de los 8 elementos que componen el menú de cálculo y personalización
son:
“Calculate”: Cálculo. Seleccionándolo se abrirá la ventana de los
parámetros de diseño de cationes/aniones que contienen las dosis de
regeneración y factores de seguridad que se utilizaron en el diseño actual.
Para ejecutar el proceso de cálculo hay que seleccionar la flecha hacia la
derecha una vez modificados los valores.
“Run same design with different feed water”: Ejecutar el mismo diseño con
agua de alimentación diferente. Una vez que el diseño ha sido completado
y parece que todo está correcto, ésta opción permite saber que ocurrirá
con la planta si algo cambia en el agua de la alimentación. Lo primero que
habrá que hacer es introducir los datos del agua de alimentación,
presionar la flecha que indica hacia la derecha y el programa evaluará el
rendimiento utilizando todos los parámetros del diseño principal.
“Change vessel(S) diameter”: Cambiar el diámetro de los recipientes. Si el
usuario no está de acuerdo, por cualquier razón, con el calibrado del
recipiente hecho por CADIX, se puede cambiar a través de esta ventana.
CADIX calculará la planta con las cifras que se hayan introducido, pero se
reserva el derecho de modificación si se exceden los limites.
“Final resin volumes fine tune”: Ajustar los volúmenes de resina finales.
“Modify regeneration parameter(s)”: Modificar los parámetros de
regeneración. Los parámetros que están dentro de cuadros verdes pueden
ser modificados.
“Change design Bv/h (gpm/ft3)”: Cambiar el diseño. Esta opción está
reservada para la planta de pulido de condensado y se puede cambiar la
velocidad de flujo especifico utilizado por CADIX para evaluar el volumen
de resinas.
“Change C/A volume ratio in MB”: Cambiar la relación del volumen. Esta
opción está reservada a la planta de pulido de condensado y se puede
cambiar la relación de volumen catión/anión utilizado por CADIX para
evaluar la proporción de ambas resinas en un lecho mixto.
“Custom vessel(s) fine tuning”: Ajuste del recipiente personalizado.
Permite cambiar el recipiente propuesto por CADIX.
104
5.5. Diseño del proyecto
En este apartado se van a explicar las principales ventanas que aparecen en la
realización de un proyecto. Para comenzar a realizar un sistema se debe ir en la
cabecera principal y en “File” / “New Project” se selecciona la opción deseada para la
realización del proyecto (apartado 5.1.1).
5.5.1. Ventana de inicio
La primera ventana que aparece (figura 5.90) pide información general sobre el
proyecto, como la empresa que realiza el proyecto, la planta que se va a diseñar y el
destinatario.
Figura 5.90: Información sobre el proyecto
Esta ventana no es obligatoria rellenarla, si se desea se puede pasar al siguiente
paso clicando en la flecha que apunta a la derecha. En caso de querer rellenar la
información que se pide, se deben rellenar los recuadros blancos:
“Project prepared by”: Proyecto preparado por.
“Engineering company”: Compañia de ingeniería.
“OEM or Consultant or Other”: fabricante de la instalación o consultor u
otros.
“Address”: Dirección de la compañía.
“Project references”: Referencias del proyecto.
“Plant user identification”: Planta identificada por el usuario.
105
“Plant location/country”: Situación de la instalación, localidad/país.
“Design´s addressee”: Destinatario del diseño.
“To the attention of”: A la atención de.
5.5.2. Elección del proceso
En la siguiente ventana que aparece (figura 5.91), se pide al usuario que elija el
tipo de diseño que quiere realizar, dándole a elegir 3 opciones:
“New”: Diseño de una nueva planta.
“Evaluate”: Evaluación de una planta ya existente.
“Retrofit”: Adaptación de una planta existente.
Una vez seleccionada la opción deseada, se pulsa la flecha que indica hacia la
derecha para pasar a la siguiente ventana.
Figura 5.91: Elección del tipo de diseño
5.5.3. Diseño y evaluación de una nueva planta
Para diseñar o evaluar una planta, se ha debido de seleccionar alguna de estas
dos opciones en la ventana mostrada en la figura 5.91 dentro el paso de selección del
proceso (apartado 5.5.2).
106
5.5.3.1. Composición del agua de alimentación
En el siguiente paso (figura 5.92) se deben rellenar los cuadros blancos con la
información del agua de alimentación que se vaya a utilizar en el proceso, la forma de
completar ésta ventana aparece en el apartado 5.1.2 parte 5).
Figura 5.92: Composición del agua de alimentación
5.5.3.2. Propiedades del agua de alimentación
La siguiente ventana (figura 5.93) pide información sobre las propiedades del
agua de alimentación que se vaya a utilizar en el proceso, la forma de completar ésta
ventana aparece en el apartado 5.1.2 parte 5).
Figura 5.93: Propiedades del agua de alimentación
107
5.5.3.3. Sistema de regeneración
En la ventana de la figura 5.94, se pide información acerca del sistema de
regeneración.
Figura 5.94: Selección del sistema de regeneración
Dentro del cuadrado verde hay que seleccionar la forma de eliminar la materia
orgánica:
“None”: No se elimina la materia orgánicca.
“In front of DI line”: En frente de la línea de intercambio iónico.
“Behind WAC”: Se elimina detrás del catión del ácido débil.
Dentro del cuadro naranja se debe seleccionar el sistema de regeneración del
intercambiador catiónico (letras rojas) y del intercambiador aniónico (letras azules):
“Packed Bed”: Lecho fijo, son sistemas de regeneración en contracorriente
con el flujo ascendente para retener los iones y flujo descendente para la
regeneración. Estos sistemas no permiten la limpieza de resina en el
interior del recipiente, esta debe hacerse en recipientes adicionales
externos con una frecuencia que depende del nivel de sólidos suspendidos
en el agua.
“Air Block” y “Water Block”: Sistemas de bloque de aire y de bloque de
agua, funcionan en flujo descendente durante el servicio y la regeneración
en flujo ascendente. Durante la regeneración se utiliza aire o agua para la
contrapresión, para evitar que la capa de resina se mueva hacia arriba.
Permiten la limpieza de la resina dentro del recipiente.
108
“Co-Current”: Son sistemas que funcionan en la misma dirección para el
agotamiento de la resina y su regeneración, generalmente el flujo es
descendente. Los recipientes tienen una gran altura cilíndrica para permitir
el lavado de la resina interna. La eficiencia de la regeneración y la calidad
del agua alcanzada por este sistema no es tan buena como los obtenidos
en contracorriente.
“Working Mixed Bed”: El principio de funcionamiento es el mismo que el de
lecho fijo del pulido, pero no deben confundirse. Los sistemas de “Mixed
Bed” se utilizan para lograr una buena calidad del agua desmineralizada
con un solo recipiente que contiene resinas de intercambio catiónico y
aniónico. Dado que la eficiencia de estos sistemas es pobre, debe
reservarse para la desmineralización de agua de baja dureza (por debajo
de 2 mEq/L o 100 ppm de CaCO3).
“Air Block”, “Water Block”, “Co-Current” y los sistemas “Mixed Bed” sólo se
pueden usar para el diseño de una planta nueva o una planta ya existente, no está
disponible para adaptar una planta.
En el cuadro azul hay que seleccionar el recipiente catiónico y aniónico, es decir,
la forma en la que se encuentran el catión y el anión, para ello se debe conocer el
significado de las siglas:
“None”: No hay forma catiónica o aniónica.
“WAC”: weak acid cation, resina de intercambio catiónico de un ácido débil.
“SAC”: strong acid cation, resina de intercambio catiónico de un ácido fuerte.
“WBA”: weak base anion, resina de intercambio aniónico de una base débil.
“SBA”: strong base anion, resina de intercambio aniónico de una base fuerte.
También se debe conocer el significado de los símbolos, se pone a continuación
un ejemplo:
[ X ]: Muestra un único recipiente.
[ X | Y ]: Indica un recipiente de lecho en capas con una separación física
entre las resinas débiles y fuertes.
[ X Y ]: Indica un recipiente de lecho en capas sin separación física entre
las resinas.
109
Dependiendo del sistema de regeneración elegido, algunas configuraciones
pueden no estar disponibles.
5.5.3.4. Parámetros de la planta
En el siguiente paso se deben introducir los parámetros utilizados en la planta,
dichos parámetros, recuadrados de color azul en la figura 5.95, son:
“Net flow rate per line”: Caudal en la línea expresado en m3/h.
“Number of lines of same capacity”: Número de líneas de la misma
capacidad.
“Number of lines possibly operating at the same time”: Número de líneas
que pueden operar a la vez.
“Time between two regenerations”: Tiempo entre dos regeneraciones, se
puede dar en horas (“hours”) o en días si fuera más apropiado (“or days if
appropriate”).
Dentro del cuadro verde hay que seleccionar si existe un desfasificador en la
planta y de qué tipo, o si no existe ningún desgasificador (“No degasifier”). Por último
se encuentra el recuadro naranja que informa sobre el CO2 evaluado tras la fase de
intercambio catiónico, este cuadro lo rellena el programa con los datos anteriores y se
da en mg/l o lo que es lo mismo en ppm (en este caso hay 154 mg/l de CO2).
Figura 5.95: Parámetros utilizados en la planta diseñada
110
5.5.3.5. Requisitos del agua de salida
En este apartado hay que introducir la conductividad y el nivel de sílice que hay
en el agua. Hay cuatro variables a rellenar (figura 5.96), en las cuales las dos de arriba
se pueden poner en tres unidades diferentes (µS/cm, mg/l o µg/l) y las dos de abajo en
dos unidades distintas (mg/l o µg/l):
“Average conductivity”: Conductividad media. Éste valor depende por la
calidad del agua, el tipo de producto regenerante y la dosis que utiliza y
del rendimiento de la resina de intercambio iónico. El programa calcula el
valor de conductividad media con los datos del rendimiento, si es muy
diferente del valor introducido aparecerá un mensaje de advertencia para
modificarlo.
“Max. Conductivity at end-point”: Máximo valor de conductividad en el
punto final. Éste valor es introducido para lograr una mejor calidad durante
la ejecución del servicio.
“Average silica leakage as SiO2”: Promedio de pérdidas de sílice como
SiO2.
“Max. silica level at end-point”: Máximo nivel de sílice en el punto final.
Figura 5.96: Requisitos del agua de salida
111
5.5.3.6. Parámetros de la regeneración
En el siguiente paso se deben elegir los parámetros que afectan a la regeneración
(figura 5.97):
“Concentration of chemicals for regeneration”: Concentración de los
productos químicos para la regeneración (HCl, H2SO4, NaCl y NaOH). El
programa sugiere unas concentraciones de los productos químicos que se
pueden cambiar si es necesario, pero hay que tener en cuenta que un
ácido de mala calidad y los productos químicos cáusticos pueden resultar
dañinos para las resinas y/o una disminución en el rendimiento de la
planta.
“Acid regeneration”: Regeneración del ácido. Hay dos posibilidades a
elegir, “Hydrochloric acid” (HCl) y “H2SO4 stepwise %” (H2SO4 con
concentración gradual, no constante).
“Caustic regeneration”: Regeneración cáustica. Una regeneración con
agua templada (35ºC) o caliente (50ºC) de NaOH puede ser necesaria si el
nivel de sílice en el agua es elevado. También existe la posibilidad de
realizar la regeneración cáustica con NaOH frío (15ºC).
“Effluent neutralization”: Neutralización del efluente. Hay dos opciones
para elegir, “Effluent neutralization required” (neutralización del efluente
requerida) o “Effluent neutralization not required” (neutralización del
efluente no requerida).
“Regeneration mode”: Modo de regeneración. Hay dos posibilidades a
elegir para el modo de regeneración, “Simultaneous cation/anion
regeneration” (regeneración simultánea de la resina catiónica y aniónica) o
“Seperate catión/anion regeneration” (Regeneración separada de la resina
catiónica y aniónica).
“Rinse mode”: Modo de lavado. Se debe elegir entre “Rinse to waste” (el
lavado no se utiliza más, es un residuo) o “Rinse recycling” (se recicla el
lavado).
112
Figura 5.97: Parámetros de la regeneración
5.5.3.7. Selección de la resina DOWEX
Este apartado ya viene completado por el programa pero si se desea cambiar el
tipo de resina, se debe seleccionar la deseada de las que aparecen en la figura 5.98.
Figura 5.98: Selección de la resina DOWEX
113
5.5.3.8. Descripción de la planta existente
Este apartado llamado “Existing plant description” (descripción de la planta
existente) solo aparece si en el apartado 5.5.2, es decir, el apartado de selección del
proceso se ha elegido la opción de “Evaluate” (evaluación de una planta ya existente).
En este paso aparece la ventana mostrada en la figura 5.99 y se deben introducir
los datos referidos a la planta de la cual se quiere hacer la evaluación. En rojo hay un
tipo de resina catiónica y en azul están los tipos de resinas aniónicas (mirar apartado
5.1.2, sección 1). Los datos a introducir son los siguientes:
“Diameter”: Diámetro expresado en mm.
“Wall thickness”: Espesor de la pared expresado en mm.
“Vessel area”: Área del recipiente expresada en m2.
“Cylindrical height”: Altura cilíndrica en mm.
“Resin height*”: Altura de la resina en mm, el asterisco indica que no es
obligatorio rellenar esta casilla.
“Resin volumen”: Volumen de la resina expresado en litros.
“Resin height as swollen”: Altura de la resina hinchada en mm, esta casilla
no es necesario rellenarla ya que al rellenar el resto de casillas obligatorias
y clicar en la flecha que indica hacia la derecha aparece rellenada por el
programa.
“Volume reference ionic form”: Forma iónica de referencia.
“Check box if top distributor (no top nozzle plate)”: Marca la casilla si el
distribuidor es superior (sin plato de boquilla superior).
“Check box if bottom cross distributor immersed into resin”: Marca la casilla
si el distribuidor transversal inferior está inmerso en la resina.
114
Figura 5.99: Descripción de la planta existente
5.5.3.9. Parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico
En este paso se deben introducir los parámetros de diseño de las resinas de
intercambio iónico. En los cuadros rojos de la figura 5.100 se informa de la resina
catiónica elegida en el proceso y la concentración de HCl para la regeneración. Hay
que introducir el “safety coefficient” (coeficiente de seguridad para darle un margen de
error al programa, se recomienda un 0,85) y el “Acid regeneration dosage” (la dosis de
regeneración del ácido que debe ir en g/l basándose solo en forma de Na).
Figura 5.100: Parámetros del diseño de las resinas de intercambio iónico 1
115
Pinchando en la flecha de abajo a la izquierda sale el siguiente paso de los
parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico (figura 5.101).
Figura 5.101: Parámetros del diseño de las resinas de intercambio iónico 2
En este segundo paso del apartado 6.1.10 hay que rellenar parámetros que tienen
que ver con la resina aniónica. Como en el primer paso hay que introducir el “Safety
coefficient” que también recomienda el programa que sea 0,85 tanto para el WBA
como para el SBA. También se debe rellenar el “Overall regeneration ratio” (relación
de la regeneración total en porcentaje estequiométrico, es la relación de la cantidad de
ácido o NaOH utilizado para eliminar una cantidad equivalente de iones de la resina) y
el “Average organics removal efficiency SBA (eficiencia de la eliminación de materia
orgánica en porcentaje).
5.5.3.10. Evaluación de la resina aniónica
En este paso el programa está evaluando todos los datos introducidos para
obtener los resultados del proceso (figura 5.102).
Figura 5.102: Ejecución de la evaluación de la resina aniónica
116
5.5.3.11. Resultados obtenidos
En la figura 5.103 se muestra el sistema, “Feed water Tank” (tanque con el agua
de alimentación), después viene la resina catiónica en rojo (“SAC”) y después dos
aniónicas de azul (“WBA” y “SBA”), por último está el “Treated water tank” (tanque con
el agua tratada). Pinchando en cada una de las 3 imágenes recién mencionadas se
pueden ver las características de cada uno de ellos.
Figura 5.103: Ventana que muestra los resultados
Pinchando en “Feed water tank” se accede a la ventana de la figura 5.104 que
informa de la composición del agua de alimentación, es la información proporcionada
en el apartado 6.1.3.
Figura 5.104: Composición del agua de alimentación
117
Pinchando sobre la imagen de la resina roja aparece la figura 5.105 que informa
sobre la resina catiónica:
“Resin volumen as delivered”: Volumen de resina en litros.
“Vessel diameter”: Diametro del recipiente en mm.
“Resin height as delivered”: Altura de la resina en mm.
“Regeneration system”: Sistema de regeneración.
Figura 5.105: Información sobre la resina catiónica
Pinchando sobre la imagen de la resina azul aparece la figura 5.106 que informa
sobre la resina aniónica:
“Resin volumen as delivered”: Volumen de resina en litros.
“Vessel diameter”: Diametro del recipiente en mm.
“Resin height as delivered”: Altura de la resina en mm.
“Regeneration system”: Sistema de regeneración.
“Nozzle plate betw. weak and strong resins”: Plato de boquilla entre las
resinas débiles y fuertes.
Figura 5.106: Información sobre la resina aniónica
Pinchando en “Treated water tank” aparece la ventana de la figura 5.107 que
informa sobre la composición del agua de salida que ya ha sido tratada con las resinas
aniónicas y catiónicas.
118
Figura 5.107: Composición del agua de salida
Para pasar a la siguiente ventana de resultados, se clica en flecha que indica
hacia la derecha de la figura 5.103 y aparece la ventana mostrada en la figura 5.108
que informa sobre la resina catiónica en rojo y aniónicas en azul. Si se vuelve a clicar
en la flecha que indica la derecha aparece otro cuadro parecido al de la figura 5.108
completando la información de éste.
Figura 5.108: Resultados sobre las resinas catiónica y aniónica
Volviendo a clicar en la flecha para pasar a la siguiente ventana, aparece la de la
figura 5.109, que muestra información acerca del flujo de regeneración en diferentes
unidades:
“SAC backwash”: Lavado a contracorriente de la resina catiónica.
“HCl injection”: Inyección de HCl.
“Acid displacement”: Desplazamiento del ácido.
“Water blockage flow”: Bloqueo del flujo de agua.
119
Figura 5.109 Información sobre la regeneración del sistema
En la siguiente ventana mostrada en la figura 5.110 aparece información sobre el
tiempo de regeneración (“Regeneration time”), el agua de servicio (“Service water”), el
intercambio de cationes (“Cation exchanger”) y el intercambio de aniones (“Anion
exchanger”):
“Cation regeneration time”: Tiempo de regeneración de la resina catiónica
expresado en minutos.
“Anion regeneration time”: Tiempo de regeneración de la resina aniónica
expresado en minutos.
“Rinse recycling at 107 m3/h”: Tiempo del reciclaje del lavado a 107 m3/h
expresado en minutos.
“Total regeneration time”: Tiempo total de regeneración expresado en
horas.
“Scavenger regeneration time”: Tiempo de regeneración de los desechos
expresado en minutos.
“Demineralised water”: Agua desmineralizada en m3.
“Decationized water”: Agua desionizada en m3.
“Filtered Raw water”: Agua filtrada sin tratar en m3.
“Total water”: Agua total en m3.
“Cation salinity”: Salinidad del catión expresada en equivalentes.
“Amount acid used”: Cantidad de ácido utilizado expresada en
equivalentes.
“Excess as H+ ions”: Exceso de iones H+ expresado en equivalentes.
120
“HCl consumption as 35 %”: HCl consumido al 35 por ciento expresado en
kg o litros.
“HCl amount to neutral”: Cantidad de HCl para neutralizar expresada en kg
al 100% o en litros al 35%.
“Anion salinity”: Salinidad del anión expresada en equivalentes.
“Amount NaOH used”: Cantidad de NaOH utilizado expresada en
equivalentes.
“Excess as alkalinity”: Exceso de alcalinidad expresado en equivalentes.
“NaOH consumption as 50 %”: NaOH consumido al 50 por ciento
expresado en kg o en ligros.
“NaOH amount to neutral”: Cantidad de NaOH para neutralizer expresada
en kg al 100% o en litros al 50%.
Figura 5.110: Información sobre diferentes variables
Desde la parte inferior de la figura 5.110 se puede acceder a la información sobre
las aguas residuales en “Waste water”, si se selecciona aparece la ventana mostrada
en la figura 5.111:
“Low volumen”: Volumen bajo en m3.
“Calcium”: Calcio en mg/l.
“Magnesium”: Magnesio en mg/l.
“Sodium”: Sodio en mg/l.
“Potassium”: Potasio en mg/l.
“Chloride”: Cloruro en mg/l.
121
“Nitrate”: Nitrato en mg/l.
“Sulfate”: Sulfato en mg/l.
“Free acid”: Libre de ácidos en meq/l.
“Free alkalinity”: Libre de alcalinidad en meq/l.
Figura 5.111: Composición estimada del agua residual
5.5.3.12. Diseño completado
Para finalizar aparece una ventana (figura 5.112) que dice que ya se puede
guardar e imprimir el proyecto desde la cabecera principal en el menú desplegable de
“File” (apartado 5.1.1) o mostrar los resultados del diseño si se quieren volver a
revisar. También informa de que se pueden personalizar los resultados mediante el
uso del menú de navegación de la parte derecha de la pantalla, para personalizar los
resultados se recomienda:
1) Realizar los cambios en los parámetros de entrada, tales como el agua de
alimentación, las condiciones de regeneración, la elección de la resina, etc…
según sea necesario y ejecutar a través del proceso de cálculo hasta el final.
2) Cambiar el diámetro de los recipientes según se desee.
3) Hacer un ajuste preciso de los volúmenes de resina.
4) Modificar las condiciones de regeneración de las celdas verdes.
122
Figura 5.112: Información de que el proyecto ha sido finalizado
5.5.4. Adaptación de una planta existente
Para realizar una adaptación de una planta ya existente, se ha debido de
seleccionar esta opción en la ventana mostrada en la figura 5.91 dentro el paso de
selección del proceso (apartado 5.5.2).
5.5.4.1. Composición y propiedades del agua de alimentación y
sistema de regeneración
Estos tres primeros pasos para realizar la adaptación de una planta son los
mismos que para el diseño o evaluación de una planta, explicados en los apartados
5.5.3.1, 5.5.3.2 y 5.5.3.3.
5.5.4.2. Representación gráfica del sistema
Como novedad de este apartado, aparece en la siguiente ventana un gráfico con
el sistema de regeneración elegido, aparece la columna de intercambio iónico tratando
el agua de entrada y sus partes principales. Se puede ver un ejemplo del gráfico del
funcionamiento del sistema “UPCORE” en la figura 5.113.
123
Figura 113: Gráfico del sistema tratando el agua de entrada
Seguido de la representación del sistema tratando el agua de alimentación
aparece un gráfico con el sistema realizando la regeneración de las resinas. Un
ejemplo de este gráfico con el sistema de regeneración “UPCORE” aparece en la
figura 114.
Figura 114: Gráfico del sistema realizando la regeneración
5.5.4.3. Conclusiones
En este apartado aparecen las ventajas clave del sistema seleccionado, en este
caso del sistema “UPCORE” (figura 115)
124
Figura 115: Ventajas clave del sistema seleccionado
Despues de mostrar las ventajas, si se selecciona “ok” de la figura 115 se retorna
a la selección del sistema de regeneración explicado en el apartado 5.5.3.3. De esta
manera se pueden ver las ventajas de los diferentes sistemas de regeneración del
programa.
125
6. Caso práctico
En este apartado se propone resolver mediante CADIX un caso práctico de
desmineralización de agua tomada de la red de agua potable para su uso en calderas
de vapor. La cantidad de agua que se necesita desmineralizar es de 200 m3/h. El
sistema está compuesto por dos líneas de la misma capacidad (100 m3/h cada línea) y
ambas líneas pueden operar a la vez.
Las características del agua de alimentación que se utiliza en la empresa se
muestran en la tabla 6.1.
Tabla 6.1: Características del agua de alimentación
Agua de alimentación Unidades
Ca2+ 4,75 meq/l
Mg2+ 1,05 meq/l
Na+ 1,25 meq/l
K+ 0,50 meq/l
Cl- 1,75 meq/l
NO3- 1,25 meq/l
SO42- 1,05 meq/l
m-Alcanos 3,50 meq/l
Sílice como SiO2 8,00 mg/l
CO2 libre - mg/l
Materia orgánica como KMnO4 8,00 mg/l
Materia orgánica como O2 2,00 mg/l
Materia en suspensión 2,00 mg/l
Porcentaje de apolares 5,00 %
Temperatura 15,0 °C
pH 7,00
Coste del tratamiento del agua 12,0 €
Para el sistema de regeneración de la empresa, hay que tener que cuenta que no
se elimina materia orgánica, el sistema de regeneración es “Water Block” y que hay
una única resina de intercambio catiónica que es un ácido fuerte ([SAC]) y dos
aniónicas dentro de un mismo recipiente en capas sin separación física entre ambas
126
resinas, dichas resinas son una de base débil y la otra de ácido fuerte ([WBA SAC]). El
tiempo que transcurre entre dos regeneraciones es de 11 horas.
La conductividad media del agua de salida se quiere que sea de 1 µS/cm, el
máximo valor de conductividad en el punto final es de 4 µS/cm. También es necesario
introducir el promedio de pérdidas de sílice que es de 0,05 mg/l y el máximo nivel de
sílice en el punto final que es de 0,1 mg/l.
En la empresa se tienen distintos compuestos químicos para la regeneración de
las resinas, HCl al 35%, H2SO4 al 96%, NaCl al 26% y NaOH al 50%. Para la
regeneración del ácido se utiliza HCl y para la regeneración básica se utiliza NaOH en
frío. La regeneración es simultánea para la resina aniónica y catiónica, el efluente no
necesita neutralización y el lavado se recicla para volver a utilizarse. EL precio de los
productos químicos empleados en el sistema tienen un coste de 208 € la tonelada de
HCl al 35%, 128 €/tonelada de H2SO4 al 96% y 264 €/tonelada de NaOH al 50%.
Para regenerar la resina catiónica se utiliza una dosis de acido de 80 g/l.
Equivalentemente hay que utilizar una relación de 1,29 de NaOH respecto a la
cantidad de iones de la resina que se quieren eliminar en la regeneración y se elimina
un 75% de la materia orgánica.
El caso práctico propuesto contará de dos partes:
En la primera se va a diseñar el sistema de intercambio iónico con las
características adecuadas para obtener agua desmineralizada para
calderas de vapor.
En la segunda parte se va a realizar una evaluación económica del
sistema de intercambio iónico diseñado.
6.1. Diseño práctico del sistema
Para comenzar a diseñar el sistema de desmineralización del agua hay que abrir
el programa CADIX, una vez abierto, ir a la cabecera principal y seleccionar
“File”/”New Project”/”Water demineralization”.
127
6.1.1. Ventana de inicio
La primera ventana que aparece explicada en el apartado 5.5.1, pide información
general sobre el proyecto, como la empresa que realiza el proyecto, la planta que se
va a diseñar y el destinatario. Como esta ventana no es obligatoria rellenarla (figura
6.1), solo se va a poner que el proyecto ha sido preparado por Cristina, el resto de
casillas quedarán vacías.
Figura 6.1: Información sobre el proyecto
6.1.2. Elección del proceso
En la siguiente ventana que aparece explicada en el apartado 5.5.2, se pide al
usuario que elija el tipo de diseño que quiere realizar. Como se va a diseñar una nueva
planta se elegirá “New Plant Design” (figura 6.2).
128
Figura 6.2: Elección del tipo de diseño
6.1.3. Composición del agua de alimentación
Seguidamente se deben rellenar los cuadros blancos con la información del agua
de alimentación que se vaya a utilizar en el proceso, la forma de completar ésta
ventana aparece en el apartado 5.1.2 parte 5). En la figura 6.3 se encuentran ya todas
las casillas rellenas con la información proporcionada en el apartado 6.
Figura 6.3: Composición del agua de alimentación
129
6.1.4. Propiedades del agua de alimentación
La siguiente ventana pide información sobre las propiedades del agua de
alimentación que se vaya a utilizar en el proceso, se deben rellenar los cuadros
blancos con dicha información, la forma de completar ésta ventana aparece en el
apartado 5.1.2 parte 5). En la figura 6.4 se encuentran ya todas las casillas rellenas
con la información proporcionada en la tabla 6.1 del apartado 6.
Figura 6.4: Propiedades del agua de alimentación
6.1.5. Sistema de regeneración
En la ventana de la figura 6.5, se pide información acerca del sistema de
regeneración, dicha información a sido proporcionada en el apartado 6. Este apartado
ha sido explicado en el apartado 5.5.3.3.
130
Figura 6.5: Sistema de regeneración utilizado en éste caso práctico
6.1.6. Parámetros de la planta
En el siguiente paso se deben introducir los parámetros utilizados en la planta
(explicado en el apartado 5.5.3.4). La ventana se debe rellenar con los datos
proporcionados en la introducción del apartado 6.
Figura 6.6: Parámetros utilizados en la planta diseñada
131
6.1.7. Requisitos del agua de salida
En este apartado, explicado en el apartado 5.5.3.5, hay que introducir la
conductividad y el nivel de sílice que hay en el agua con los datos proporcionados en
el apartado 6. La ventana rellena esta mostrada en la figura 6.7.
Figura 6.7: Requisitos del agua de salida
6.1.8. Parámetros de la regeneración
En el siguiente paso se deben elegir los parámetros que afectan a la regeneración
(explicado en el apartado 5.5.3.6) según los datos proporcionados en la introducción
del apartado 6.
Figura 6.8: Parámetros de la regeneración
132
6.1.9. Selección de la resina DOWEX
Este apartado ya viene completado por el programa pero si se desea cambiar el
tipo de resina, se debe seleccionar la deseada de las que aparecen en la figura 6.9.
Figura 6.9: Selección de la resina DOWEX
6.1.10. Parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico
A continuación, tal como se muestra en la figura 6.10, se deben introducir los
parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico según se explica en el
apartado 5.5.3.9.
Figura 6.10: Parámetros del diseño de las resinas de intercambio iónico 1
133
Pinchando en la flecha de abajo a la izquierda sale el siguiente paso de los
parámetros de diseño de las resinas de intercambio iónico mostrado en la figura 6.11
(explicado en el apartado 5.5.3.9).
Figura 6.11: Parámetros del diseño de las resinas de intercambio iónico 2
6.1.11. Evaluación de la resina aniónica
En este paso el programa está evaluando todos los datos introducidos para
obtener los resultados del proceso (figura 6.12).
Figura 6.12: Ejecución de la evaluación de la resina aniónica
134
6.1.12. Resultados obtenidos
Para ver los resultados correspondientes al funcionamiento del sistema propuesto
en el apartado 6, se pueden seguir las indicaciones del apartado 5.5.3.11. A
continuación se muestra en la tabla 6.2 y en la tabla 6.3 los resultados principales,
sabiendo que la resina catiónica es “Marathon C” y las aniónicas son “Marathon WBA”
y “Marathon A LB”.
Tabla 6.2: Resultados del diseño de las resinas
Unidades Marathon C Marathon WBA Marathon A LB
Capacidad litros 10.225 4.850 6.450
Caudal neto m3/h 100 100 100
Tiempo entre dos
regeneraciones horas 11 11 11
Capacidad de operación meq/l 976 947 686
Carga iónica eq 9.238 4.590 4.419
Forma iónica empleada Hidrógeno Base libre Cloruro
Regenerante HCl NaOH NaOH
Dosis de regenerante g/l 50 72,2
Altura inicial de la resina mm 2.115 859 1.141
Caida de presión a 15ºC KPa 45,2 18,2 21,5
Tabla 6.3: Resultados generales del diseño
Unidades Resultado
Tiempo de regeneración de la resina catiónica minutos 105
Tiempo de regeneración de la resina aniónica minutos 125
Tiempo total de regeneración horas 2,75
Agua desmineralizada obtenida m3 72,6
Agua desionizada obtenida m3 51,3
Agua sin tratar filtrada obtenida m3 43,7
Agua total obtenida m3 168
HCl al 35% consumido en la resina catiónica kg
litros
1.351
1.151
NaOH al 50% consumido en la resina aniónica kg
litros
930
610
135
6.2. Evaluación económica
Para realizar una evaluación económica del sistema de intercambio iónico recién
diseñado, se deben seguir los pasos explicados en el apartado 5.1.2 en la sección 1.
6.2.1. Introducción de los costes económicos
Se abre la evaluación económica desde la cabecera principal en
“Tools”/”Comparative Cost Evaluation” y se rellena la primera ventana mostrada en la
figura 6.13 con los datos proporcionados en el apartado 6, seguido clicar en “Ok”.
Figura 6.13: Introducción de los costes de los productos químicos
6.2.2. Apertura del archivo “CADIX” del sistema diseñado
Una vez introducido el coste de los productos químicos empleados, aparece una
ventana para abrir el proyecto del cual se quiera realizar la evaluación económica que
haya sido guardado con anterioridad. En este caso se debe seleccionar el archivo de
“CADIX” guardado del sistema diseñado en el apartado 6.1 (figura 6.14) y clicar
“Open” para abrirlo.
136
Figura 6.14: Apertura del archivo “CADIX” del sistema diseñado
6.2.3. Resultados de la evaluación económica
En el siguiente paso aparecerán dos páginas con los resultados de la evaluación
económica referida a una sola fase de operación y regeneración o anualmente. En la
tabla 6.4 y tabla 6.5 se muestran los resultados principales de la evaluación
económica.
Tabla 6.4: Resultados anuales de la evaluación económica
Unidades Resultado
Acido usado al 100% tonelada 574
NaOH usado al 100% tonelada 564
Agua de servicio m3 203.292
Coste del ácido € 107.653
Coste del NaOH € 124.701
Coste del agua de servicio € 2.202.963
Coste total de la regeneración € 2.435.317
137
Tabla 6.5: Resultados generales de la evaluación económica
Unidades Resultado
Coste de la regeneración €/m3 11,61
Coste de la resina de intercambio iónico € 110.730
Coste operativo en 10 años € 24.539.842
Producción de agua por intercambio iónico al año m3 1.212.960
Coste de agua por intercambio iónico €/m3 11,62
138
7. Fuentes de información
PROYECTOS:
[1] Álvaro Muelas Expósito; “Manual de utilización del software “ROSA” para la
simulación de unidades de ósmosis inversa. Directora: Eva Francés Pérez; Escuela de
Ingeniería Técnica Industrial. Universidad de Zaragoza. Convocatioria: Diciembre
2011.
LIBROS:
[2] Perry, Robert H.; Green, Don W. “Manual del ingeniero químico”. Séptima edición,
volumen III. Mc Graw Hill. Madrid, 2001.
[3] J. Mª Martí Deulofeu. “Tratamientos de aguas”. Tercera edición. Stenco. Barcelona,
Enero, 2004.
RECURSOS ELECTRÓNICOS:
[4] Descarga del software CADIX. Página de Dow Chemical. Consultado en junio de
2012. Disponible en:
http://www.dowwaterandprocess.com/support_training/design_tools/cadix.htm
[5] Fundamento del intercambio iónico. Consultado en junio de 2012. Disponible en:
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/mgilarra/experimentacionIQII/Intercambioioni
co2006.pdf
[6] Aplicaciones del intercambio iónico. Consultado en junio de 2012. Disponible en:
http://www.oocities.org/edrochac/sanitaria/resinasintercambio7.pdf
[7] Aplicaciones del intercambio iónico. Consultado en junio de 2012. Disponible en:
http://www.fecyt.es/especiales/intercambio_ionico/aplicaciones.htm
[8] Variables del programa, Temperatura. Consultado en julio de 2012. Disponible en:
http://www.agualatinoamerica.com/docs/pdf/nivel%20intermedio_mayo-junio.pdf
[9] Variables del programa, pH. Consultado en julio de 2012. Disponible en:
http://cabierta.uchile.cl/revista/29/mantenedor/sub/educacion_4.pdf
139
[10] Variables del programa, CO2 libre. Consultado en julio de 2012. Disponible en:
http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd57/tecnologia.pdf